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。     

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。     

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。     

奥氏体不锈钢均匀表面的涡流阵列检测技术应用

为了了解奥氏体不锈钢均匀表面的涡流阵列检测技术的检测能力,对比分析了2个奥氏体不锈钢工件均匀表面的检测结果,并与传统的溶剂去除型着色渗透检测技术的检测结果进行了对比。结果表明:对于奥氏体不锈钢均匀表面的检测,涡流阵列检测技术能够在一定程度上对表面开口浅缺陷进行深度评估,其表面开口浅缺陷和埋藏浅的近表面缺陷的检测能力也优于溶剂去除型着色渗透检测技术;对于表面开口应力腐蚀开裂和孔蚀的检测,前者的缺陷分辨力略低于后者,但缺陷显示对比度和缺陷检出率却高于后者。     

薄壁管涡流检测的不确定度评定

随着涡流检测技术在国内薄壁管材检测中的广泛应用,其检测结果的不确定度评定也变得越来越重要。在薄壁管材的涡流检测中,影响检测结果不确定度的因素很多,如涡流仪和涡流探头的性能、检测技术的选择、标定管的精度、填充系数的选择等。另外,被检产品的缺陷性质、埋藏深度和缺陷走向也会对检测结果产生影响。分析了薄壁管涡流检测时,所测量缺陷的幅值、相位、伤深的不确定度的影响因素和评定方法。     

飞机多层结构内层腐蚀损伤的远场涡流检测与评估

飞机多层结构的内部腐蚀具有隐蔽性强的特点,因而难以及时发现,严重威胁飞行安全。利用远场涡流检测技术,针对飞机多层结构的内层损伤,研究了硬铝合金多层结构内层模拟腐蚀缺陷的涡流检测。结果表明:对相位进行分析可以判断缺陷的埋藏深度;结合飞机蒙皮的单层厚度,可以确认缺陷所在蒙皮的层数,根据埋深和层数调用相应的公式,可以获得缺陷的准确信息;远场涡流检测的灵敏度高,可以实现对腐蚀缺陷的定位检测和定量检测。     

核燃料包壳管涡流检测的相位特性

为确保核燃料包壳管涡流检测的可靠性,利用涡流检测中的缺陷信号,研究了频率对检测信号幅值和相位的影响。首先根据涡流检测原理,得出包壳管的涡流密度及其与标准渗透深度的关系,然后通过试验得到包壳管的相位滞后曲线。试验结果表明,涡流检测时,结合缺陷信号的相位信息,能够较为准确地评估缺陷深度。     

钛合金薄板的涡流阵列检测

制作了钛合金人工缺陷试板(薄板),通过工艺试验研究了涡流阵列检测的技术特点,并使用渗透检测方法对含有自然缺陷的成型钛板进行了对比验证试验。结果表明,涡流阵列能有效地检测出钛板的表面、近表面缺陷,为钛合金薄板涡流阵列检测的大范围应用奠定了基础。     

人工槽宽度对涡流检测信号影响的探讨

涡流检测用对比样棒上表面人工槽的长度、宽度和深度都会影响涡流检测信号的幅值和相位。通过点式涡流探伤系统对两组相同长度和深度但宽度不同的5个表面人工U型刻槽连续检测10次，将10次涡流检测的信号幅值和信号相位数据进行比较分析，得出人工U型槽的宽度对涡流检测信号幅值高度影响较小，涡流检测信号相位值随人工U型槽宽度的增加逐渐递增，为对比样棒上人工缺陷的制作和缺陷尺寸信息分析判断提供理论支撑。     

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。     

核反应堆控制棒涡流检测仿真

采用CIVA软件对核反应堆控制棒磨损、裂纹缺陷的涡流检测信号进行仿真与分析。结果表明:涡流信号的幅值和相位分别与缺陷截面损失、缺陷深度线性相关,可对缺陷进行定量表征。构造了缺陷-幅值-相位图,其可以作为缺陷类型判定的重要依据。该研究结果为控制棒涡流检测的缺陷评估提供了参考。     

阵列涡流检测不同深宽比裂纹的研究

设计有不同深宽比裂纹的2组对比样管,探究阵列涡流对于不同深宽比裂纹的敏感性。使用阵列涡流检测方法,对样管上的缺陷进行检测对比。结果表明：在对裂纹深宽比特征参数研究中发现,当宽度一定、深宽比大于1时,涡流幅值随深宽比增加逐渐变大,深宽比小于1时,涡流幅值与深宽比无明显对应关系;当深度一定、深宽比大于1时,涡流幅值大小随深宽比增加逐渐变大。在宽度相同、深度不同和的深度相同、宽度不同的深宽比研究中发现,深宽比相同时,阵列涡流检测到的模拟裂纹的涡流幅值均随检测频率的增加而逐渐变大。     

钢管涡流检测时信号扇形显示与幅值显示对缺陷判别的影响

阐述了涡流检测时扇形显示与幅值显示方式的原理。提出在实际的涡流检测中两种信号显示方式效果不尽相同。对所检出的缺陷,信号扇形显示能根据它的相位位置和形状大概判断其性质和深度（外伤或内伤）。信号幅值显示只能给出缺陷的幅值信号,无法得到所检测缺陷的更多信息。当信号幅值显示不能获得或者达不到报警设置水平时。信号扇形显示能获得其相位信息,为检测人员判断提供参考。因此建议在涡流检测时以扇形显示为基础,铺以幅值显示,以提高缺陷的检出能力和,保障产品质量。     

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。     

基于涡流阵列的裂纹检测仿真分析

分析了涡流阵列检测技术的基本原理。利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,研究了裂纹检测时的输出信号特征,并考察了工作频率对输出特性的影响。研究表明,裂纹的出现会导致感应线圈输出信号的幅值和相位发生变化,随着激励信号频率的增加,涡流阵列传感器输出信号的差异变大,在3MHz左右时达到最大,然后减小。试验为该传感器的进一步研究及应用提供了参考。     

蒸汽发生器传热管涡流检验中多缺陷信号判别的可靠性

利用数值计算的方法,通过对涡流检验区域存在多缺陷的传热管道模型进行模拟及计算,获得了缺陷不同间距、深度与复合信号响应的幅值及相位的变化关系,以此分析对缺陷进行深度定量的可靠性并归纳多缺陷信号的判定依据,从而提高涡流检验的效果与精度。     

管道多缺陷对涡流检测影响的仿真

由于金属构件缺陷各异,损伤部位可能存在多个缺陷,为了实现涡流检测的可靠性评价,建立了合两个矩形槽缺陷的管道二维轴对称有限元模型,计算了信号的相位和幅值。仿真结果表明,多缺陷对涡流信号的影响不同于单一缺陷,且随激励频率不同,阻抗信号偏差不同;而在进行缺陷定量表征时,缺陷的几何状态(深度、宽度、内外壁状况)会对深度较小缺陷的定量表征有影响,引起损伤评价不当,可参考幅值细致分析此影响。     

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。     

飞机多层结构铆钉孔周缺陷的阵列脉冲涡流检测

飞机多层金属铆接结构中铆钉周边缺陷的检测是无损检测领域中的难点。基于阵列脉冲涡流检测技术,采用线性阵列矩形探头并用TMR芯片接收信号,采用旋转式扫描的检测方法对铆钉孔周缺陷进行检测。结果表明,缺陷和阵列轴线存在一个最佳角度检测点,旋转式扫描方法对铆钉孔周缺陷具有显著的检测效果。     

激励参数对脉冲涡流缺陷检测的仿真分析

脉冲涡流检测技术是一种新兴的电磁无损检测技术,激励参数与脉冲涡流检测灵敏度、涡流渗透深度密切相关,选择合适的激励参数十分必要。采用COMSOL有限元仿真软件建立了脉冲涡流圆柱型探头的有限元模型,分析了不同幅值、不同占空比以及幅值与时间的乘积相同的情况下,对金属部件表面下缺陷检测的影响。通过有限元仿真分析,提出增大激励幅值可以提高检测的灵敏度,增大占空比可以提高涡流的渗透深度的结论。该结论为工程实践金属内部缺陷检测提供了一定的参考价值。