管道远场涡流安全诊断技术

简述远场涡流检测技术的基本原理,从检测理论模型、检测传感器、检测信号处理技术、检测信号影响因素、检测技术工程应用等方面,对远场涡流检测技术作出论述,并指出远场涡流检测技术的理论研究和应用研究的发展趋势。远场涡流检测技术采用内通过式检测方式,可对在役运行小直径钢管管道的缺陷进行检测,是一种有发展前景的管道无损检测技术。     

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。     

第九专题 远场涡流无损检测技术

远场涡流技术是基于远场涡流效应的一种管道检测技术,它除了具有一般涡流检测的优点以外,对非铁磁性和铁磁性导电管的内外壁缺损具有相同的灵敏度而不受集肤效应的限制,一个探头能同时检测凹坑、裂纹和壁厚变薄等缺损,因此被认为是一种最有发展前途的管道检测技术。远场涡流技术早在40年代就被提出,50～60年代起有局限性应用。但当时由于机理不清楚,所以发展缓慢,直到80年代中期才又在若干发达国家引起重视,美、加、日等国相继投入了大量人力、物力进行研究和开发。1984年远场涡流技术先驱Schmidt TR依据实验,提出远场涡流现象中能量耦合     

导电平板的远场涡流现象

远场涡流现象一直被认为仅在管道中才存在。本文运用有限元法对导电板中的远场涡流现象的形成和特性进行了计算机数值仿真研究,为导电板材远场涡流检测技术奠定了基础。     

航空维修用ECT/RFEC涡流检测仪的研制

针对涡流检测的趋肤效应影响以及接收信号弱、干扰信号多等问题,研制了一种能够实现常规涡流检测(ECT)和远场涡流检测(RFET)的高灵敏度涡流检测仪器.采用高精度数控激励技术实现了宽频带、高精度信号激励,为ECT/RFET涡流检测提供了精准的激励频率选择;采用阻容耦合多级放大技术在实现检测信号放大的同时,防止了信号失真和...     

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。     

大口径管道远场涡流缺陷检测仿真建模

利用有限元分析软件ANSYS对大口径油气管道的远场涡流检测进行了仿真研究。根据远场涡流的特点,采取局部法进行三维仿真,即先对无缺陷的二维轴对称远场涡流模型做仿真,得到缺陷外围区域的磁场分布,再以此为边界条件对缺陷区域做三维仿真。该方案显著降低了模型的规模,提高了远场涡流缺陷检测仿真的效率和准确性,使得对大口径油气管道的远场涡流仿真得以在PC机上完成。     

飞机铆接结构的远场涡流传感器设计及试验研究

飞机的结构件在铆接时存在铆接误差与应力集中,且在疲劳载荷的作用下容易产生疲劳裂纹,影响飞机的飞行安全性。针对铆接结构的隐藏缺陷,现有技术难以检测,而远场涡流检测技术不受集肤效应的限制,对铆接结构缺陷的检测具有潜在优势。本研究对铆接结构的隐藏缺陷开展远场涡流检测试验研究,从远场涡流检测理论出发,研究激励/检测线圈距离、匝数与检测频率、灵敏度的关系,在此基础上优化远场涡流传感器的激励参数。结果表明:当激励线圈的匝数为1 000,可感生出较强的涡流场;由于检测线圈采用的是差分形式,当检测线圈距离为7 mm时,检测信号幅值最大,且根据幅值特性或相位特性任一个信号,可准确对缺陷进行定位。     

涡流新技术在油罐底板腐蚀检测中的应用

突破了传统涡流检测的应用局限，介绍了油罐底板腐蚀涡流检测新技术，如远场涡流技术，相控阵技术和磁饱和技术等。建立了试验远场涡流检测系统。试验结果表明，采用涡流方法检测罐底腐蚀是可行的，探头的改进方式及质量对试验结果影响较大。为了达到对各种形状缺陷的有效诊断，提高检测灵敏度和准确性，还需进一步改进和完善远场涡流检测系统。     

管道腐蚀脉冲涡流检测的三维仿真与试验

脉冲涡流检测技术具有非接触、对大面积腐蚀检测灵敏度高等特点,适合通过非开挖外检测方式对埋地管道腐蚀状况作出评价。利用ANSYS MAXWELL有限元分析软件建立脉冲涡流检测仿真模型,分析不同壁厚管道的信号变化规律,结合仿真结果制作了试验装置,并通过该装置对管径为108mm,壁厚分别为6,10mm的管道进行检测。结果表明:不同壁厚的脉冲涡流信号衰减曲线与仿真曲线基本重合。仿真结果为实际非开挖管道腐蚀检测器的设计、远场涡流探头的优化和腐蚀量化评估提供了有效参考。     

列管式反应器的涡流检测

列管式反应器的泄漏将严重影响化工生产。采用双频涡流方法检测其列管及管板，介绍了检测传感器的设计和制作，分析和研究了缺陷和涡流信号响应特征之问的关系。对比分析了表面凹坑、夹渣及裂纹等缺陷的阻抗图特征。验证了根据阻抗图幅度和相位分析判定缺陷技术的优点。实践表明，涡流检测速度快、灵敏度高且测试结果准确。     

Fortschrittliche Korrosionsprüfung von Rohren aus ferromagnetischem Material mit dem Wirbelstrom-Fernfeldverfahren

Modern corrosion inspection for ferromagnetic tube material with remote field eddy current technique Heat exchangers are used in nearly all fields of energy supply, chemistry, petrochemistry and shipping. Unexpected failures of heat exchanger tubing cause inadmissible mixture or discharge of the enclosed media. The aim of modem corrosion inspection is therefore avoiding production disturbances by early detection Of damages. Currently used electromagnetic techniques for inspection of heat exchanger tubing of ferromagnetic materials are presented. The remote field eddy current technique shows advantages compared to the flux leakage technique and the magnetic biased eddy current technique.     

电涡流检测系统的参数设置依据

建立了电涡流检测系统的涡流场亿真分析模型，分析了工作频率、测距、涡流的分布以及零件缺陷对系统中感应磁场的影响，并以此作为电涡流检测系统的参数设置依据。     

在役飞机蒙皮夹层腐蚀涡流检测

涡流检测是对金属多层结构内层腐蚀检测的首选方法。为解决检测在役飞机蒙皮多层结构夹层腐蚀问题,采用了低频涡流检测方法。综合上层下底面和下层上表面腐蚀的信号幅度、相位分离度各方面因素,选取了最佳频率,制作了专用的涡流探头,运用阻抗分析图中相位和幅度的变化,有效区分了不同层的腐蚀缺陷。试验结果与理论分析相吻合,成功地解决了飞机大修蒙皮夹层腐蚀检测问题。     

高温连铸坯表面缺陷脉冲电涡流检测方法研究

高温铸坯表面缺陷在线检测对降低生产成本、提高铸坯的热送热装和直接轧制率具有重要意义。提出采用脉冲电涡流检测方法,对高温铸坯表面及近表面缺陷进行在线无损检测。介绍了脉冲电涡流高温铸坯表面缺陷检测方法试验装置,试验研究了脉冲电涡流探测器检测线圈信号的时域特征和频域特征,并给出缺陷信号特征提取方法。研究成果为进一步研究高温铸坯表面缺陷无损探伤装置提供理论基础和技术支撑。     

基于频谱分析的涡流探头工作频率确定方法及检测系统研究

涡流检测对某一被测量的检测灵敏度很大程度上依赖于试验频率。文章提出了一种基于频谱分析的涡流探头最佳试验频率获取方法,设计了数字化涡流阻抗检测系统。在该系统中,激励信号具备扫频输出和单频输出功能,探头检测信号拾取后数字化分解为实部和虚部。借助该系统,可方便、快捷、实时地获取每一探头的阻抗频谱,根据实际需要分析获得最佳试验频率。     

Remote field eddy current technique applied to non-magnetic steam generator tubes

Unlike the impedance plane analysis form of common eddy current testing (ECT), the remote field eddy current (RFEC) technique is a through-transmission effect that reduces problems such as lift-off normally associated with ECT. In the inspection of steam generator (SG) tubes, the real issue is to detect the minute cracks growing up from the outside. However, using ECT, it is considered infeasible to accurately find them from the inside because of the limitations of penetration of eddy currents. This paper describes a finite-element approach to the solution of time-harmonic electromagnetic fields for the RFEC technique based on a magnetic vector potential and an electric scalar potential. A comparison is made of experimental and finite-element predictions of electromagnetic phenomena under the inspection of non-magnetic tubes. For the cracks outside demanding high sensitive and precise measurements in the SG tube inspection, numerical results are given for parameters to design a RFEC probe.     

涡流传感器检测薄板内气孔型缺陷的三维仿真

根据电磁场理论,推导出检测线圈所产生磁场的计算模型。采用ANSYS有限元软件,对涡流检测薄板内气孔型缺陷的磁场进行了数值模拟。通过仿真靠近下表面的小气孔,来确定检测该薄板的最佳激励频率。针对不同直径、不同深度的气孔,分析对应的阻抗改变值的幅值和相位角的变化规律。得出的结果与理论相吻合,可以为涡流检测的定量定性分析提供有意义的参考依据和分析方法。     

带包覆层铁磁性管道腐蚀脉冲涡流检测技术

应用脉冲涡流检测技术,对带包覆层的铁磁性管道腐蚀进行了检测。对不同厚度的包覆层、不同面积和深度的腐蚀缺陷进行了试验,分析检测灵敏度的变化。试验结果表明,对于较大面积的腐蚀缺陷,即使包覆层较厚,在合适的检测参数下,脉冲涡流也具有很好的检测能力。