某型涡流检测仪特殊缺陷信号特征的形成原因

为了分析新购置的焊缝涡流检测仪检测时出现的缺陷信号特征,通过理论分析、模拟仿真,阐明了该涡流探头的工作模式,说明了该探头的结构和工作模式是导致特殊缺陷信号特征形成的直接原因,对相关检测的应用具有一定的参考意义。     

铝薄板模拟分层缺陷的阵列涡流检测仿真

采用阵列涡流检测方法对4mm厚铝薄板进行检测,用不同孔径、不同埋深的平底孔模拟分层缺陷,通过Ansys仿真和试验检测工艺参数、缺陷大小与埋深对阵列涡流信号的影响。结果表明:阵列涡流检测在探头以标称频率工作时灵敏度最高,在缺陷直径8~12mm范围内,相同尺寸的缺陷,埋深越小,感应电压越大,相位滞后角减小;埋深相同的缺陷,缺陷尺寸对相位值影响较小,可以通过感应信号相位来确定分层缺陷埋深。     

基于脉冲涡流的多层异种金属材料内部缺陷检测

多层异种金属材料被广泛地应用于航空航天、国防、核工业等领域。由于异种金属材料的特殊性、复杂性,其内部容易出现缺陷,这对传统的无损检测技术提出了挑战。为了提高对该结构内部缺陷的检测能力,提出了磁集中脉冲涡流检测技术。通过设计优化涡流探头的结构参数和设计磁屏蔽方法聚集磁场,提高了内部缺陷的检测灵敏度。最后,使用磁集中结构的脉冲涡流探头对不同缺陷大小的多层异种结构试件进行了检测和方法验证,试验结果表明,设计的脉冲涡流检测平台能成功检测多层异种试件中的缺陷。     

脉冲涡流阵列成像检测

飞机多层铆接结构中内层埋藏缺陷的检测是无损检测领域的一个难点。设计了一套脉冲涡流阵列检测系统,包括线性霍尔阵列探头和软件成像系统。应用该系统对铝合金深层裂缝及铆接结构内层裂纹腐蚀缺陷进行检测,通过时间切片分析法获取缺陷信号特征值,组成特征幅值的矩阵,实现成像扫描。试验结果表明,采用时间切片分析法能够有效地对试件近表面及内层的缺陷进行成像检测。     

蒸汽发生器传热管旋转探头与阵列探头涡流检测技术对比

造成压水堆核电站蒸汽发生器降质的主要原因有晶间腐蚀、应力腐蚀裂纹、减薄、凹痕、机械磨损、疲劳等。为了可靠地检测出传热管的运行缺陷,分析了旋转探头与阵列探头的特性,对两种探头的缺陷识别以及检测能力进行了比较试验,确定了传热管涡流检测中使用旋转探头及阵列探头的技术特点。     

凝汽器管板区传热管的涡流MRPC探头检测

为了解决凝汽器传热管在管板区的涡流Bobbin探头检测存在的检测盲区,文章提出了采用MRPC探头检测这一区域的方法。通过试验研究,区分了不同类型缺陷信号并归纳了不同类型缺陷的信号特征。通过建立伤深-相位曲线,实现了对于不同类型人工缺陷的缺陷深度测量。为了检验该方法的有效性,采用该方法检测了模拟管板传热管中不同位置的人工缺陷,取得了良好的检出效果,深度测量值与实际值接近。     

阵列探头在传热管管板区涡流检测中的应用

传统上采用Bobbin探头进行凝汽器传热管涡流检测时存在管板盲区问题。基于传热管管板区涡流检测需求,研究了CXB型阵列探头在此领域的应用。通过设计制作凝汽器模拟管板,开展了试验研究。试验发现,CXB探头能够有效解决涡流检测中Bobbin探头在传热管管板区存在的盲区问题。同时,试验解决了CXB探头对于缺陷的定量评定难题。最后给出了现场检测中的实际应用结果。     

铝合金焊缝裂纹涡流检测系统设计及试验研究

针对铝合金焊缝表面及近表面裂纹缺陷涡流检测时缺陷信号难于识别问题,开发了基于ARM的铝合金焊缝裂纹涡流检测系统,设计研制了铝合金焊缝涡流检测探头,开展了带有预制裂纹的铝合金焊缝涡流检测试验。试验结果表明:利用研发的铝合金焊缝涡流检测系统及探头能够有效实现对铝合金焊缝表面及近表面裂纹的检测和判别,其中噪声信号阻抗图平行于实部分量轴线,缺陷信号阻抗图呈现"8字"形且和噪声信号具有较大的相位差,具有较高的信噪比。对非铁磁性材料焊缝的涡流检测系统的开发和探头的研制具有一定的工程应用价值。     

核电站蒸汽发生器用690镍基合金传热管制造过程中的涡流检测

核电站蒸汽发生器用690镍基合金传热管在制造过程中至少需进行3次涡流检测,第一次是直管成品时,使用外穿式探头主要检测传热管外壁缺陷;第二次是弯管前,使用内穿式探头主要控制传热管信噪比;第三次是弯管后,使用内穿式探头主要检测传热管内壁缺陷。介绍了3次涡流检测的时机、目的、参数设置、信号分析和验收评定结果。另外通过试验研究了整体消应力热处理对涡流检测的影响,试验结果表明,整体消应力热处理对U形传热管的内涡流检测信号无影响且未产生热处理信号。     

小径管周向裂纹涡流传感器几何参数优化

为解决传统探头检测小径管周向缺陷时,易出现漏检或耗时长的缺点,设计了一款针对此类缺陷的涡流探头。通过有限元仿真和试验的方法对探头的几何参数进行优化,分析了磁性材料厚度、宽度,激励线圈线径以及匝数对小径管周向缺陷检测的影响,为优化探头检测性能提供参考。制作新型探头与传统涡流探头对标准缺陷进行检测试验,发现在检测周向缺陷时,制作的探头比常规探头的检测能力更强。     

阶梯轴部件自动涡流检测系统设计及试验

针对MOCVD设备用阶梯轴类部件表面缺陷的自动涡流检测难题，开发了阶梯轴部件专用自动涡流检测系统，研制了涡流探头的自适应辅助装置，开展了阶梯轴部件对比试样和表面缺陷的自动涡流检测试验研究。试验结果表明，使用研制的涡流探头自适应辅助装置配合自动扫查系统可有效消除提离效应对涡流信号的影响，实现MOCVD设备用阶梯轴部件表面裂纹缺陷、划伤缺陷以及磕伤缺陷的快速自动涡流检测，同时显著提高阶梯轴部件涡流检测的效率，该系统有望应用于复杂阶梯轴部件的自动涡流检测。     

铝蜂窝内腐蚀缺陷的脉冲涡流检测传感器参数优化

铝蜂窝内腐蚀缺陷的检测一直是无损检测领域的一个难点和热点。脉冲涡流检测技术对腐蚀缺陷十分敏感,采用该技术对铝蜂窝内腐蚀缺陷进行检测,设计了一种双激励的U型探头,并用TMR芯片接收信号。通过大量试验对U型探头模型、激励线圈匝数、TMR接收位置、激励频率和占空比进行了优化选择,确定了U型探头检测铝蜂窝内腐蚀缺陷的最优参数,使U型探头检测灵敏度达到最高。     

基于涡流效应的管道内壁缺陷检测与识别

在管道内检测中为了有效识别管道内壁缺陷,提出了基于涡流效应的检测方法,实现管道内壁缺陷的检测与识别。分析了缺陷大小及探头提离值对检测结果的影响,采用电桥式涡流检测方法对实验钢板进行检测的结果表明,系统最小能分辨孔径为2mm的缺陷;在涡流探头提离值为4mm时依然能有效检测到缺陷信号。     

碳纤维复合材料常见缺陷涡流检测试验分析

利用涡流检测技术对碳纤维复合材料在役使用过程中产生的缺陷进行试验分析。通过对完好和有损碳纤维复合材料试件进行试验检测,比较分析了不同频率下,分层、裂缝等缺陷的涡流检测效果。试验结果显示,随着检测频率的提高,对分层及裂缝的涡流检测效果逐渐变好;同时,涡流检测方法对碳纤维复合材料厚度的变化也具有较明显的信号显示。为今后采用涡流检测技术对碳纤维复合材料在役缺陷进行检测提供了参考依据。     

焊接逆变电源与涡流检测融合设计分析

根据焊接逆变电源与涡流检测的工作原理,在焊接逆变电源中加入涡流检测激励与接收部分的模拟信号处理电路,而涡流检测的数字信号处理部分则与焊接逆变电源共用,实现焊接逆变电源与涡流检测的融合设计.焊接逆变电源主变压器输出的交流方波经过滤波后,以滤波器输出的正弦波作为涡流检测的激励信号,驱动涡流检测探头,涡流检测探头接收的信号经过放大、比较、检波及后续的数字信号处理进行缺陷判断,实现涡流检测.结果表明,该融合系统能够在不影响焊接的条件下为逆变电源增加涡流检测功能.     

金属构件缺陷的脉冲涡流近-远场复合定量检测

鉴于脉冲涡流检测和脉冲远场涡流检测在金属构件损伤检测中的优势,提出一种非铁磁性金属构件缺陷的脉冲涡流近-远场复合定量检测探头。通过数值仿真,在系统分析电磁场能流密度的基础上,研究脉冲涡流近-远场检测信号特性及其对构件腐蚀减薄缺陷的响应灵敏度,剖析检测信号特征与缺陷尺寸参数间的关联规律。同时,搭建试验平台,进一步探究基于脉冲涡流近-远场复合定量检测的非铁磁性金属构件腐蚀减薄缺陷定量检测方法。仿真及试验结果表明,所提集成磁场直接和间接耦合分量的新探头构型可同时对金属构件腐蚀减薄缺陷实施脉冲涡流检测和脉冲远场涡流检测,增强了缺陷定量信息的有效拾取。     

电磁超声和涡流组合检测方法

两栖装甲车工作环境恶劣,车体尤其是底部容易破损。提出了一种电磁超声和涡流组合检测的快速方法,利用电磁超声的激励信号在被测金属表面感应的涡流,实现表面和近表面缺陷的涡流检测,无须额外增加专门的涡流线圈及其激励电路。设计了组合检测系统和探头,对带有表面缺陷和内部缺陷的装甲钢试块进行了检测试验。结果表明,该方法可以实现装甲钢试块内部缺陷和表面裂纹的检测,比单一的电磁超声检测或涡流检测能获取更全面的有用信号。     

基于瞬态A_r方程的非线性涡流无损评价数值模拟

就一简化的三维磁性材料数值计算模型,对其非线性涡流信号进行了数值模拟试验。基于变形磁矢量位(Ar)低频涡流场的控制方程改良并开发了用于计算非线性涡流检测信号的数值模拟程序,得出非线性涡流检测信号与磁性材料因塑性变形而产生的磁导率变化之间的相关性,开发了非线性涡流信号数值模拟程序,利用开发的数值模拟程序计算非线性涡流检测信号,采用不同初始磁导率等效模拟试件不同塑性变形程度,得出了模拟信号的谐波幅值与塑性变形的关联性。对比非线性涡流数值模拟结果和试验检测结果,证明了塑性变形导致的磁导率变化是非线性涡流检测信号变化的直接诱因。     

涡流X-probe探头的试验及应用

探头是阵列涡流检测的关键部件,介绍了一种新型的内穿过式涡流阵列探头——X-probe。分析了X-probe探头的工作原理,并通过试验研究,归纳了X-probe探头检测的不同类型缺陷信号特征、支撑下缺陷响应以及伤深与相位的关系。并介绍了X-probe探头在核电厂凝汽器传热管涡流检查的应用情况。试验结果表明,X-probe探头能够获取缺陷轮廓并依据AF和CF通道的幅值分辨出缺陷方向。现场应用证实X-probe探头具有良好的管板区缺陷检出能力,能很好地检测分辨并测量周向复合缺陷的伤深。     

铜覆钢涡流检测探头优化设计与研究

为了提高涡流检测技术对铜覆钢表面及近表面的检测灵敏度,针对探头与铜覆钢的同轴度状态、激励信号频率、探头线圈的匝数及宽度探头等变量对铜覆钢涡流检测过程造成的影响,从同轴度矫正和探头参数优化的角度对铜覆钢涡流检测探头进行设计。利用数值仿真技术从理论上确认探头与铜覆钢的同轴度对涡流检测效果的影响。设计制作直径可调铜覆钢专用检测探头,可检测出铜覆钢材料中深度为0.1 mm的近表面缺陷。采用正交实验方法研究不同因素对涡流检测探头的影响程度。结果表明,铜覆钢涡流检测探头激励频率为25～35 kHz时,探头对于铜覆钢缺陷的检测灵敏度最高。因此,通过改善探头结构、优化探头参数,可提高铜覆钢涡流检测灵敏度。