板式换热器板片质量在线自动检测系统的设计与实现

王宇翔，冯作全

（兰州兰石能源装备工程研究院有限公司高端装备集成研发中心，兰州 730314）

0 引言

换热器换热板片是专门用于介质隔离和热交换的产品，是板式换热器的重要组成部分。其主要材质有不锈钢（AISI 304、316）、钛及钛钯（Ti、Ti－Pd）、合金（C276）、铜（H68）等，因其经常发生穿孔、减薄、泄漏等失效[1]，直接影响到板式换热器的整体性能和运行状况。目前国内换热器板片生产企业，其板片质量检测大部分依靠人工检测，检测手段包括肉眼观察、百分表测量、渗透探伤、手持式超声波检测，检测效率低、工作量大。同时，对检测人员的经验和能力要求高，人为因素大，且易发生漏检，尤其对于大板片的精细检测，需将板片进行分解后进行检测，检测过程材料损耗大，成本高。在实际生产过程中，换热器板片的质量缺陷重点表现为减薄（缩颈）和裂纹，而对于减薄质量问题，人工无法做到整张板的逐点检测，采用抽样检测。针对上述问题本文设计了换热器板片质量自动检测系统，通过高精度、高动态响应的双激光位移传感器测量板片各点厚度，通过数据比对分析，计算各点的减薄量，从而判断板片质量是否合格。经实际测试验证，系统可实现不同波纹形状减薄量和波纹深度的检测，能够对板片整体质量进行性能评估，显著减少现场检测人员劳动强度，提高板片检测效率，推动板片生产企业板片检测智能化水平。

1 采样技术原理

板式换热器板片的制作方式是将金属板片放入带波纹模具的压机中一次冲压成型的，成型后的板片凹凸不平，类似波纹状[2]。……