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。     

带钢制保护套管的钢管腐蚀缺陷的脉冲涡流检测方法研究

流体输运钢管外部加一层保护性钢套管,会使从外部检测内管腐蚀更加困难。本研究基于脉冲涡流检测技术,设计一种扁平U型结构传感器,可在双层钢管间隙中检测内管腐蚀情况而不受套管影响,且该检测方法一次扫查可同时获得内管的内壁和外壁减薄信息。使用圆柱型探头和U型探头检测试件3处缺陷,同时将钢管间隙减小到25、35 mm,与不加套管时的检测缺陷结果进行对比。结果表明:和传统同轴式圆柱形探头相比,U型传感器对外部保护钢管有着较强的抗干扰的能力,对衰减曲线影响较小,在间隙间检测内管腐蚀缺陷有较高的灵敏度,能够满足工业现场要求。     

远场涡流检测技术在垃圾发电锅炉水冷壁检测中的应用分析

生活垃圾焚烧发电锅炉水冷壁存在腐蚀凹坑、磨损减薄和疲劳裂纹等缺陷。文章阐述了采用远场涡流技术检测在役生活垃圾焚烧发电锅炉水冷壁的适用性与优点,结合Ferroscope308远场涡流管线内外壁检测系统,介绍了垃圾发电锅炉水冷壁远场涡流检测的工艺要点与实例。最后总结了远场涡流检测技术应用于生活垃圾焚烧发电锅炉水冷壁检测时,具有数据可靠性高、工作效率高和使用方便等优点。     

基于脉冲涡流的管道内检测系统设计

为了识别管道内外壁缺陷,以脉冲涡流检测技术原理为依据,设计了基于MSP430单片机的脉冲涡流管道内检测系统,重点介绍了脉冲信号激励电路设计、功率放大电路设计、探头模块设计、基于LabVIEW的上位机通讯及数据采集和处理模块的设计。并利用所设计的系统在带有缺陷的试验管段上进行验证,试验结果表明,该系统对管道内壁金属损失具有较高的检出能力,可有效识别管道内外壁缺陷。     

加热器碳钢管内插式探头涡流探伤试验

用内插式探头磁化涡流和远场涡流检测技术对８个电厂４８台加热器碳钢管进行了检测,试验结果表明,磁化涡流对碳钢管道孔和内壁缺陷检测灵敏度较高,对外壁缺陷检测灵敏度较低,容易区分内外壁缺陷;远场涡流对碳钢管通孔检测灵敏度较低,地内外壁缺陷检测灵敏度较高,但难以区分内外壁缺陷。     

金属管道内外壁缺陷的脉冲涡流检测系统

针对金属管道的内、外壁缺陷的区分难题,采用脉冲涡流检测技术来区分内、外壁缺陷,设计了一套涡流检测系统。系统采用占空比为50%的矩形波作为涡流激励信号;设计了分别由涡流线圈和串联电阻组成的测量桥臂和参考桥臂;通过中央处理器(CPLD)进行除法运算得到差分电导,根据差分电导的不同波形,可以判断缺陷是位于管道内壁还是外壁。设计了信号采样时序,利用内检测器动态测试机构来评价涡流检测系统对内、外壁缺陷的识别程度。测试结果表明该脉冲涡流检测系统能准确区分出金属管道的内、外壁缺陷。     

碳钢管束远场涡流检测缺陷识别与判定

远场涡流检测适用于铁磁性型材和零件的检测,能发现裂纹、减薄、凹坑等表面和近表面缺陷,可以确定缺陷的位置和相对尺寸,但难于判定缺陷的种类。本文介绍两种缺陷分析方法,并分析对比试样上缺陷波形的特征,应用于碳钢换热管束的检测中。     

金属亚表面腐蚀缺陷的脉冲调制涡流磁场梯度成像

由于工况复杂,在役金属构件极易产生亚表面腐蚀缺陷,严重影响其安全运行。脉冲调制涡流检测技术是一种新型脉冲涡流检测技术。相较传统脉冲涡流检测技术,其在金属构件缺陷检测和评估中具有优势;将其与磁场梯度测量技术有效结合,探究其在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测中的成像方法和技术优势。通过有限元分析,发现相较脉冲涡流磁场梯度信号,脉冲调制涡流磁场梯度信号对金属亚表面腐蚀缺陷边缘识别具有更高的灵敏度。并且,搭建了相关试验系统,通过试验验证了仿真分析结论。试验结果表明,脉冲调制涡流磁场梯度检测信号对金属构件亚表面腐蚀缺陷成像具有更高的精度,有利于缺陷的检测。     

基于脉冲涡流/电磁超声复合检测方法的复杂缺陷检测

相比于电磁超声检测方法,脉冲涡流检测方法对于近表面缺陷具有较高检测灵敏度。而电磁超声信号本身包含脉冲涡流信号部分,基于此特点,开发了电磁超声/脉冲涡流的复合无损检测方法。首先,基于有限元理论开发了电磁超声/脉冲涡流复合信号的数值模拟方法;其次,提出了基于频谱分析、滤波等策略对混合检出信号进行信号分离提取的方法,并结合试验验证了所提方法的有效性;最后,基于复合检测方法对铝板中的三种类型缺陷(表面缺陷、底部减薄缺陷、复合缺陷)同时成功地进行了检测,验证了所开发复合检测方法的优越性。     

脉冲激励远场涡流管道检测技术的有限元仿真

研究了脉冲激励下的远场涡流管道检测技术,采用有限元仿真的方法对检测系统参数对检测结果的影响做了详细的分析。表明该技术将远场涡流和脉冲激励的优势有效结合,能提取较多检测信息,可同时测量管道内径和内、外壁缺陷信息,且具有信号幅值高,功耗低的优点。     

金属保护层厚度对PEC检测结果影响的试验研究

应用脉冲涡流检测技术,在包覆层的外部铝皮金属保护层厚度逐渐超过1mm的条件下,对含有内部壁厚局部减薄缺陷的带包覆层设备进行了检测试验;并对采集得到的检测电压幅值曲线及检测灵敏度曲线同时进行了分析。研究结果表明,包覆层厚度一定,采用铝皮金属保护层时,即使铝皮金属保护层厚度超过1mm厚度条件下,仍可对带包覆层设备存在的部分局部腐蚀缺陷开展脉冲涡流无损检测。     

奥氏体不锈钢管道应力腐蚀开裂检测技术对比

通过对比渗透检测技术、X射线数字成像检测技术和涡流阵列检测技术对三通-管帽对接接头试样内、外表面检测的检测速度、表面开口应力腐蚀开裂检测能力和近表面应力腐蚀开裂检测能力,得出如何有效检测在役奥氏体不锈钢压力管道应力腐蚀开裂的方法。以带有应力腐蚀开裂的三通-管帽试件为检测对象,采用溶剂去除型着色渗透检测技术、X射线数字成像检测技术和涡流阵列检测技术进行试验,并对试验结果进行比较。结果表明:应力腐蚀开裂的面积型缺陷的特有属性和数字平板探测器不能弯曲的特性,会影响X射线数字成像检测技术对管道应力腐蚀开裂的检测能力,但其对近表面应力腐蚀开裂或埋藏性应力腐蚀开裂的检测能力仍优于涡流阵列检测技术和渗透检测技术;涡流阵列检测技术对表面开口应力腐蚀开裂的检测能力与渗透检测技术相近,对近表面应力腐蚀开裂的检测能力远优于渗透检测技术,检测速度也远快于渗透检测技术,故可在满足检测条件的情况下用涡流阵列检测技术替代渗透检测技术。     

钛管涡流检测的频率选择及其汽蚀减薄缺陷的定量

在凝汽器钛管的涡流检测中,采用不同的检测频率,以使涡流渗透一定厚度的管壁,从而达到检出缺陷的目的,并且介绍了不同检测频率对缺陷定量测量的差异性。通过理论分析及实际现场检测试验,总结了凝汽器钛管涡流检测时,选择检测频率以及定量检测外壁减薄类缺陷的一般方法,可为在役检测提供参考。     

奥氏体不锈钢换热器管的涡流检测

介绍采用双频涡流技术检测奥氏体不锈钢换热器管。在对比样管上的检测试验发现,样管上的相位-壁厚减薄曲线与各类文献中的缺陷标准曲线存在较大差异。比较了自然缺陷与人工缺陷信号间的差异,分析了因换热器管在制造过程中形成的台阶状壁厚变化导致的伪缺陷信号。利用幅-相报警功能可辅助监控被检区域。结果表明,涡流检测速度快、成本低,可有效应用于奥氏体不锈钢换热器管的检测。     

铁磁性平板构件腐蚀缺陷的脉冲涡流检测

为检测铁磁性平板构件背部的小型点腐蚀缺陷,使用脉冲涡流检测的方法实现缺陷的检测与识别。基于脉冲涡流检测技术,设计脉冲涡流传感器,在激励频率为32、16、8、4 Hz的低频下对厚度为3、6、9 mm的平板上的腐蚀缺陷点进行了试验。检测结果表明,使用脉冲涡流检测技术可检测到深度1 mm、直径2 mm的圆形点腐蚀缺陷,能有效检测出铁磁性平板表面及背部的小型点蚀缺陷。     

新型脉冲远场涡流传感器检测性能的仿真分析

远场涡流技术由于不受集肤效应的限制,其可实现原位检测的优点成为解决大厚度非磁性金属平板的有效途径。在前期研究工作基础上,介绍了新型非磁性平板构件脉冲远场涡流传感器的设计原理,并仿真分析了基于连通磁路传感器对不同走向缺陷及不同厚度平板的检测能力。结果表明:将脉冲远场涡流技术应用至非磁性金属平板检测时,检测信号所受扰动主要是缺陷对感应涡流的扰动,而非缺陷对磁场的扰动,这与其检测铁磁性材料存在根本的区别,同时,其可检测的板材厚度达到了25 mm,研究结果为脉冲远场涡流技术在航空领域的应用提供了有益的探索。     

基于脉冲涡流的复合金属层材料鉴别

针对石油双层复合金属管的非破坏性原位鉴别问题,提出了一种基于脉冲涡流的复合金属层材料鉴别方法。该方法充分利用脉冲涡流频谱范围广、检测深度大的优势,采用脉冲涡流检测方法避免了包覆金属层的屏蔽效应,实现了对待测金属层的检测与识别。对不锈钢包覆的铜、铁、铝等3种模拟试样开展脉冲涡流检测试验,提取了信号主峰幅值、主峰面积、过零时间及衰减时间等4个特征并进行分析。结果表明:上述4个特征都可以将铁磁性材料(铁)和非铁磁性材料(铜、铝)进行有效区分,过零时间则可以进一步实现对铜和铝材料的区分。上述研究证实了脉冲涡流检测在复合金属层材料鉴别中的有效性,为石油双层复合金属管的检测提供了借鉴。     

油/水井管和套管远场涡流检测探头的研制

讨论了用于同时检测油/水井管和套管的远场涡流探头研制中的二次穿透区的确定和内外管缺陷的区分等问题。试验样管的检测结果与分析一致。     

远场涡流测厚技术在空冷器碳钢管束检测中的应用

空冷器管束在使用过程中因腐蚀和冲蚀造成管壁局部减薄,最终发生爆管或开裂,引起高压高温介质泄漏。为避免燃烧或爆炸事故发生,需要定期对管束进行检测。远场涡流测厚技术在碳钢管柬上的应用,并在工程上对碳钢管束进行了现场涡流测厚及对比验证试验,在此基础上提出远场涡流测厚技术是对带翅片碳钢管柬的剩余壁厚测定的有效方法。     

CNG储气井套管远场涡流检测的设备研制

在研究远场涡流理论的基础上,针对CNG储气井套管损伤的特点,设计研发一套远场涡流检测系统。重点阐述了激励线圈和检测线圈的功能及设计,该远场涡流检测系统可以用于CNG储气井套管损伤检测。