脉冲漏磁检测中的涡流效应

为了解脉冲漏磁检测中涡流效应的特点,奠定进一步分析脉冲漏磁检测信号的基础,建立了脉冲漏磁检测的有限元仿真模型,观察了检测中瞬态磁场和感生涡流的分布,分析了感生涡流特征量的特点及影响因素。结果表明,脉冲漏磁检测中,瞬态磁场和感生涡流总体上符合集肤效应并相互影响,其中感生涡流具有渗透深度浅、感应强度大的特点,涡流密度峰值时间在深度方向上有较强的分辨率。电导率和磁导率影响感生涡流的渗透深度和密度峰值时间在深度方向上的分辨率;脉冲激励上升时间常数只影响感生涡流的渗透深度,而和密度峰值时间在深度方向上的分辨率无关。     

钢管内壁缺陷涡流检测的机理研究

钢管涡流检测多采用磁饱和技术以抑制磁导率波动引起的信号噪声,检测实践中发现此时内壁缺陷被检出,这与趋肤效应原理相矛盾。建立了含内壁刻槽的钢管磁饱和下的仿真和试验模型,剖析了内壁缺陷检出机理。仿真和试验结果表明:钢管缺陷漏磁场在探头内引起低频响应经相敏检波后被滤除,对信号无作用贡献,内壁缺陷在钢管外壁引起的磁导率畸变是影响信号的真正根源。研究结果明确了磁饱和下钢管涡流检测机理,可望指导钢管的工程实践检测。     

涡流效应对脉冲漏磁检测信号的影响

为了研究脉冲漏磁检测中涡流效应对漏磁信号的影响,应用有限元分析软件建立了脉冲漏磁检测仿真模型,对被测样本内磁场与涡流分布随时间变化的情况进行了分析,进而研究了基于不同激励电压和磁芯磁导率仿真模型的漏磁信号波形。仿真结果表明,当磁场激励较小时,漏磁信号在脉冲激励电压的上升阶段存在过冲现象,随后达到稳态。搭建了检测平台进行检测试验,检测结果与仿真结果相一致,研究表明在缺陷检测中应用检测信号峰值特征评估缺陷深度的方法具有更高的精度。     

钢板应力集中区域弱磁检测的仿真与实验

在弱磁环境下对钢板的应力集中区域检测进行了仿真和实验研究。根据弱磁场环境下磁检测金属材料应力集中区域方法,研究金属材料应力变化对磁信号的影响,通过有限元分析的方法对钢板在磁场环境下进行ANSYS的仿真运算,研究钢板表面漏磁场磁力线变化情况。以钢条为实验对象,通过实验来检测铁磁材料表面应力集中区域磁信号的变化情况,验证应力集中的存在引起磁信号的变化。结果表明,弱磁检测方法可以检测出金属材料应力集中区域的应力变化,作为铁磁材料应力集中区域的检测手段。     

钢管高速漏磁检测中涡流效应实验分析

通过将钢管直线高速扫描运动转换为圆环旋转高速扫描运动的方式,组建了高速漏磁检测装置;分析基线漂移的根源——涡流效应,以及高速漏磁检测中涡流效应存在的物理诠释及其分布特点。对比分析表明:0～12m/s的扫描速度对检测信号幅值的影响不大,但由于确实存在涡流效应,所以导致所获得检出信号波形基线发生了漂移,而基线的漂移方向取决于磁敏元件布置在磁化器中的位置,基线漂移可通过一定的软件补偿调整而得到处理。     

有限元方法在管道外漏磁检测中的应用

管道漏磁检测及其缺陷漏磁场的仿真技术研究具有十分重要的意义。在对各种漏磁场计算方法进行比较之后,选择了有限元法作为主要研究工具。叙述了漏磁检测的基本原理,介绍了漏磁管道检测装置的工作原理和基本结构,建立了管道漏磁检测中缺陷漏磁场计算的三维有限元模型,并以此为基础分别研究了缺陷漏磁信号特点、缺陷的几何尺寸与漏磁信号的关系、以及材料壁厚等对漏磁信号的影响等问题。通过对多磁化单元结构进行有限元模拟和试验仿真,发现多个磁化单元会造成磁场的叠加,磁化单元数量的增加会使缺陷处漏磁场增强,并且中间磁化单位的增加量要大于两侧。缺陷的几何尺寸影响漏磁场的分布,在一定缺陷直径范围内,缺陷深度与漏磁场信号强度呈近似线性关系。无论被测管道壁厚如何变化,相同几何参数的缺陷漏磁场轴向分量变化趋势仍然相同。适当选取提离值,将有助于获得良好的漏磁场信号。     

奥氏体不锈钢马氏体含量的杂散磁场检测与涡流检测

为了比较杂散磁场和涡流检测技术对奥氏体不锈钢马氏体含量的检测能力,制备了铁素体含量系列标准试块、马氏体含量系列试样和管道弯头工件,并开展了两种检测技术对不同马氏体含量的信号响应试验、磁各向异性试验、同种材料不同马氏体含量检测试验和现场管道弯头的检测试验。试验结果表明,受工件的磁各向异性和环境磁场等因素影响,杂散磁场检测技术检测结果与马氏体含量的对应关系差;但这些因素对涡流检测技术的影响较小,因此,对于奥氏体不锈钢马氏体含量的现场检测,涡流检测技术要优于杂散磁场检测技术。     

高速检测条件下缺陷钢轨涡流效应的仿真

由于高速漏磁检测下速度效应的存在,检测信号会发生畸变。根据漏磁检测中速度效应的基本原理可知,速度感应产生的涡流是直接影响漏磁检测信号的因素之一,而且其大小同速度及磁场强度成正比。因此文章根据高速检测的这一特点,建立了新的高速检测模型,对一系列运行在不同速度下有缺陷的钢轨模型进行了有限元仿真,并将该模型下的检测信号与经典漏磁模型的检测信号对比,进一步认识了涡流效应对检测信号的影响。     

应力对漏磁信号的影响

根据最新力磁理论，使用微型霍尔探头对R3碳钢进行漏磁检测。分析了在弱磁场和强磁场下施加应力后材料的漏磁信号变化。指出残余应力作用下中碳钢的漏磁信号会发生剧烈变化以及应力和漏磁信号之间的联系。预言了对应力集中进行漏磁检测的可行性。     

钢绞线查找焊点和探伤设备研制

用涡流法和漏磁法进行了钢绞线查找焊点和探伤实验，在实验的基础上专门研制了涡流探伤仪和漏磁探伤仪。讨论了钢绞线涡流与漏磁探伤的关键问题，即振动和锌疤引起的噪声问题，描述了解决上述问题的关键技术。     

钢管涡流探伤中缺陷信号的相位分辨

钢管在涡流探伤中,过饱和磁化时会出现内外壁缺陷信号相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,钢管涡流探伤存在涡流效应及漏磁效应两种机理,钢管过饱和磁化时由于漏磁效应强于涡流效应,使得缺陷信号相位无法分辨。为使内外壁缺陷信号的相位正常区分,应控制钢管磁化至饱和磁化强度的60%~70%。     

浅析钢管涡流探伤之相位分辨

钢管涡流探伤中,为克服铁磁性金属磁导率对探伤的影响,需要对钢管进行饱和磁化。在实际检测中有时会出现缺陷信号的相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,磁化导致存在涡流效应以及漏磁效应两种机理。当磁化强度过饱和时,漏磁效应强于涡流效应,由于缺陷的漏磁信号不含有相位信息,使得缺陷信号相位无法分辨;当磁化强度合适时,涡流效应占主导地位,这时检测结果阻抗平面图上的各缺陷信号的形式与非铁磁性涡流探伤结果类似,缺陷相位分辨清楚。     

基于LabVIEW的远场涡流管道检测系统

为了提高管道无损检测的精度,实现管道内外壁缺陷的检测,采用远场涡流的检测方法,依据检测线圈接收到的信号是激励线圈产生磁场两次穿过管壁后的信号,携带了管壁内外缺陷信息的原理,设计了远场涡流传感器、检测信号处理电路。对检测线圈接收信号进行放大、滤波处理,信号采集;采用LabVIEW编程计算检测信号幅值,互相关算法计算检测信号相位,确定缺陷深度。对内径36mm的有伤管道进行了试验。结果表明,所设计的仪器能检测出管道上深度为0．5mm及以上缺陷。利用LabVIEW对相位差计算提高了检测精度,为实际应用提供参考。     

换热器传热管通孔缺陷的涡流检测信号

国内外涡流检测标准通常规定通孔缺陷的信号相位为40°左右。但是在实际换热器管检测中发现,泄漏缺陷信号的相位大到105°左右,小至25°附近,若使用常规的相位一缺陷深度曲线进行评定,将导致缺陷深度的误差很大。分析了相关文献以及实际检测中通孔信号的涡流检测相位规律,发现通孔类缺陷的检测相位与孔径和壁厚等体积因素有关。若通孔的金属流失量大,则相位超前;若金属流失量小,则相位滞后。在使用涡流方法检测管道时,应该结合缺陷信号的幅值和相位信息,才能准确综合评定缺陷深度。     

脉冲漏磁检测管道技术的有限元分析

漏磁检测方法作为一种无损检测技术广泛应用于钢材等的检测。分析了脉冲漏磁检测原理,提出了脉冲交流磁化方式。采用有限元法对系统参数变化等影响缺陷漏磁场分布因素进行了仿真计算,分析了提离、缺陷深度及宽度等变化对脉冲漏磁检测结果的影响。结果表明在较大提离情况下,脉冲漏磁检测方法具有可提取较多检测信息、输出电压幅值高的优点,在钢管的缺陷检测中将有广阔的应用前景。     

脉冲涡流检测信号的同步采样方法

为了有效利用脉冲涡流信号的低频成分检测钢板内部裂纹缺陷,提出了脉冲涡流同步采样方法。介绍了该方法的工作原理;采用在钢板上加工不同规格矩形槽的方法模拟钢板的裂纹缺陷;设计了由激励线圈和检测线圈构成的传感器,实现脉冲涡流信号的提取;采用数据采集卡采集信号,以Labview为平台,实现同步采样方法的软件设计。对钢板缺陷的检测和试验数据的分析,证明了脉冲涡流同步采样方法在钢板内部裂纹缺陷检测中具有较高的灵敏度,可以有效识别钢板内部裂纹缺陷。     

脉冲漏磁检测缺陷信号特征分析

分析了脉冲漏磁检测原理,提出了脉冲交流磁化方式,建立了脉冲漏磁检测系统。对不同深度、长度等缺陷的钢管试件进行了测试,提取漏磁检测传感器瞬态感应电压信号进行定性时域分析。试验结果表明,在较大提离情况下,脉冲漏磁检测方法综合了漏磁检测和脉冲涡流检测的优点,具有快速、定量检测的特点,在钢管的缺陷检测中具有广阔的应用前景。     

凝汽器不锈钢管双频涡流检测缺陷信号分析

介绍了凝汽器不锈钢管常见缺陷与双频涡流检测阻抗信号间的关系。阐述了双频涡流检测技术的原理。通过试验分析,比较了各种缺陷信号间的差异,结合现场应用中缺陷信号的特征,得出阻抗信号参数与缺陷性质具有紧密关系的结论。试验分析结果不仅对同类型非铁磁性凝汽器管的涡流检测具有指导意义,也对进一步开展双频涡流检测的理论研究和实际应用具有很好的参考价值。