高压给水加热器换热管束的涡流检验对策

针对高加管束出现损坏的原因，介绍高加钢管束的远场涡流检测原理及所使用的远场涡流检测用仪器及探头，探讨远场涡流检测的质量评定标准及现场应用。     

涡流检测中传递函数方法研究

本文提出了一种新的涡流检测方法——传递函数方法（ＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ,以下简称ＴＦ方法）,以克服现行阻抗分析方法的缺点。本文将传递函数理论引入涡流无损检测中,从电磁场基本方程和线性系统理论出发,导出了以空心圆柱线圈为探头的涡流检测系统的传递函数表达式,它为探头及新检测仪器的设计提供了理论指导;并设计了新的宽频激励信号,构造了基于传递函数方法的涡流检测实验装置,探讨了涡流传递函数方法的可行性和实用性。     

一种基于电涡流和实部互阻抗检测的金属温度监测方法

针对粉尘环境下金属温度非接触监测问题,提出了基于电涡流和实部互阻抗检测的温度监测新方法。采用同轴绕制的激励线圈和感应线圈构成温度探头。通过检测激励线圈电流有效值和线圈间的跨有功功率,得到线圈间的实部互阻抗。当线圈参数、安装尺寸、激励频率确定时,实部互阻抗仅与被测金属温度有关,而与激励线圈自身阻抗及其温度系数无关。通过检测实部互阻抗,即可间接监测被测金属的温度,实验结果证明了所提出方法的有效性。     

一种新型涡流传感器在冷凝器不锈钢波纹管检测中的应用

冷凝器不锈钢波纹管属于薄壁非铁磁性管,其外径和壁厚随螺旋重复变化.一般情况下,冷凝器不锈钢管的检验多采用涡流检测,常规的涡流检测探头为差动线圈,垂直于线圈轴向布置,线圈间距为1-2-1结构.常规涡流检测不锈钢波纹管主要存在波纹的干扰无法消除、信噪比低导致孔状缺陷的检出灵敏度降低,以及波纹信号与横向裂纹信号相位差别很小且幅值较大,使涡流检测灵敏度显著下降等问题.为此,通过分析涡流传感器的电磁场分布,设计出一种新型涡流传感器.     

多激励涡流阵列探头阻抗分析

针对涡流阵列多激励场的理论计算问题,推导无缺陷有限厚无限大平板导体涡流多激励阵列传感器的磁场分布,应用互易定理得到理想裂纹时阵列传感器的阻抗变化解析式,提出阵列传感器线圈单元近似互感的计算式。对双激励、三激励线圈阵列传感器裂纹检测进行阻抗分析,给出了裂纹长度和裂纹中心的近似解。研制涡流阵列无损检测平台,基于实验平台验证了解析解和数值计算结果的正确性。     

一种采用仰角交叉点的金属管道涡流测厚方法

管道外放置式线圈的偏转会严重影响管道涡流检测的性能。基于管道外任意放置式线圈激励的管道涡流场的解析解,分析激励螺线管线圈放置角度变化对线圈相对阻抗增量的影响,得到激励线圈相对阻抗增量随水平旋转角和垂直仰角变化的规律。通过分析垂直仰角对激励线圈阻抗增量的影响,发现不同垂直仰角下线圈相对阻抗增量在一小范围内两两相交。这个小范围被定义为仰角交叉域,其中的交点被定义为仰角交叉点。在仰角交叉域内,线圈阻抗增量受线圈垂直仰角变化的影响很小,因此它可以被用于管道涡流检测。通过拟合垂直仰角0°和90°扫频曲线的虚部仰角交叉点频率值与管道厚度的特征方程,得到一种基于仰角交叉点的非铁磁性金属测厚方法。最后通过实验测量了不锈钢金属管道的厚度,测量结果相对误差为2.08%,验证了该方法的正确性。     

国内科技消息

涡流探伤仪华北电力试验研究所为了避免由于凝汽器铜管泄漏引起事故,研制出WT-1型涡流探伤仪。该仪器由激励讯号发生器、探头、补偿器、选频前置放大器、移相器和显示器组成。工作时,由激励讯号发生器的讯号输送给探头初级线圈,同时也送进被测管子,使之在管壁形成涡流。当管子存在缺陷时,涡流发生变化,通过探头的测量线圈把缺陷讯号传递出来,经补偿器、前置放大器进行放大后,讯号输至示波器。讯号系统的杂波经过处理,使其反映出单一的缺陷讯号。该仪器经在高井等发电厂进行试验使用,共探测铜管近2万根,查出有缺陷的管子1000多根,效果较好。     

远场涡流检测技术在高压加热器检验中的应用

远场涡流探伤是一门新的无损检测技术。为此，对远场涡流检测技术的理论作了研究分析，归纳总结了其与普通涡流检测技术相比所具有的优势该技术被应用在高压加热器钢管的质量检验中，取得了良好的效果，为钢管质量监督提供了可行有效的手段。     

热交换器铜合金管涡流探伤的研究

涡流探伤是通过2 个线圈构成交流电桥的两臂,再测量电桥平衡,并在显示器上显示管壁内的缺陷。涡流探伤的控制参数有填充系数、绝对灵敏度、相对灵敏度、检测频率等,这些参数的不同影响涡流探伤的效果。由于探头磨损和探头-铜合金管不同心等问题,导致发生伪缺陷信号现象。使用充分曝光后的射线探伤底片,能防止探头磨损失效;使探头-铜合金管保持同心,防止发生伪缺陷信号现象。     

应用远场涡流检测技术监测在役受热面管壁减薄况的工艺研究

针对常规受热面管壁厚监测方法的不足,提出运用远场涡流检测技术对受热面管壁厚进行监测.在介绍远场涡流检测技术基本原理的基础上,讨论了应用远场涡流检测技术监测管壁减薄的工艺要点,包括检测依据确定、检测系统选取、标样管设计、检测系统调校等.实际检测案例证明,远场涡流检测技术是监测受热面管壁减薄状况的一种行之有效的手段.     

基于主动磁检测技术的车辆检测新方法

为了给智能交通管理系统提供交通信息,提出了一种车辆检测的新方法.主动磁检测器包括一个发射线圈和一个接收线圈,发射线圈持续地辐射交流磁场,当车辆从检测器上方通过时,车辆的金属外壳中就会产生涡电流,从而产生涡流二次场,那么接收线圈周围的磁场就会发生改变.通过测量接收线圈周围的磁场是否改变来达到检测车辆的目的.检测概率为96...     

无刷励磁系统旋转二极管故障的在线监测

对励磁机定子励磁电流的谐波特征进行理论分析,分析发现旋转二极管故障时励磁机定子励磁电流将出现不同于正常运行时的谐波分量;进一步在MATLAB/SIMULINK下建立了包括旋转二极管在内的无刷励磁系统的仿真模型,对二极管各种故障下的励磁机定子励磁电流进行了仿真计算,验证了理论分析的正确性.研究表明：依据励磁机定子励磁电流监测分析可对旋转二极管故障进行有效在线监测.     

基于磁轭结构的脉冲涡流热成像激励效果比较

针对目前脉冲涡流感应热成像无损检测中激励线圈加热不均匀、受提离影响大的问题,将导线缠绕在磁轭装置上加载电流,分析其激励效果。为确定线圈缠绕位置对激励效果的影响,比较了不同装置激励时裂纹两端和底部的涡流分布及温度分布。结果表明,引入磁轭装置后系统的能量传递效率得到很大提高,同时激励的不均匀性减弱。激励线圈均匀分布在磁轭装置横梁及两极靴时激励效果最好。利用最优激励模型对不同方向的裂纹进行检测,结果表明,铁磁材料表面各个方向角的裂纹都可以被检测到,非铁磁材料方向角较小的裂纹不能被检测到。根据试件表面最高温度随裂纹方向角增大而线性增加的特点可以识别裂纹的方向角。     

线圈式电磁发射中的涡流分析

重接式电磁发射实际上是一种特殊形式的线圈式电磁发射,由在发射体内感生的涡流和线圈磁场相互作用产生电磁力来加速发射体.发射体内的涡流对发射器的性能至关重要.本文在涡流的二维模型的基础上,分别对涡流和其产生的磁场特性进行了仿真分析,所获得的结果对进一步提高发射器的性能有参考作用.     

电力变压器磁屏蔽模型涡流场和损耗的计算与测量

大型电力变压器铁磁结构件中产生的电磁损耗会导致局部过热并使相关的绝缘部件受到损害,进而危及整个变压器的正常运行,对面向工程的国际TEAM(Testing Electromagnetic Analysis Methods)Problem 21的磁屏蔽基准模型的涡流场和损耗进行了计算和试验测量研究,考虑了模型中铁磁材料的非线性、各向异性及磁滞等特性,提出了用于分离激励线圈电阻损耗和涡流损耗的测量方法(漏磁通补偿线圈测量装置),并用MagNet软件进行了数值计算.基准模型的计算和测量结果相吻合,验证了计算方法和软件的有效性.     

核电站大型无刷励磁发电机转子温度测量方法分析

主要介绍了核电站百万千瓦级,不同无刷励磁方式下汽轮发电机组转子温度的测量方法。大亚湾核电站、岭澳一期核电站采用三机旋转励磁,通过在励磁机定子的磁极之间装设探测线圈,在励磁机转子轴上安装测量滑环,测量转子电压、电流得到转子温度。在正在建设的岭澳二期项目中,采用机端励磁变压器构成两机励磁系统,通过工厂实验数据和一定算法测量转子实时温度的新方法。该方法实现简单,无需额外装置,测量可靠性高,提高了发电机的安全运行水平,在我国积极发展核电的今天,具有一定的参考意义。     

Vacuum interrupters with axial field contacts. 3-d finite elementsimulation and switching experiments

A magnetic field parallel to the current flow in the arc column can improve the breaking capacity of vacuum switches by affecting the arc mode. To calculate the field distribution in the interelectrode space of axial field contacts, a model has been generated by using a finite element program. A segmented coil behind the contact plates creates the magnetic self field. The three-dimensional analysis takes into account all parts of the current path within the contact structure. The generation of eddy currents by the 50 Hz excitation is also considered, as well as means to reduce them. Examples of calculated results with respect to current density distribution, axial magnetic field and phase shift between current and field are given. The simulations are completed by switching experiments with axial field contacts at currents to 45 kA     

基于有限元法的无刷交流励磁机空载特性分析及额定励磁电流计算

针对无刷交流励磁机铁心结构的复杂性和铁磁材料饱和特性的影响,采用非线性有限元法,利用有限元软件Maxwell,建立无刷交流励磁机的二维模型,对空载特性及额定励磁电流进行研究分析。以1台28 kW无刷交流励磁机为例,对电机气隙磁场仿真分析并求取空载特性。计算所得的基波电势与实测结果相符,为此类电机电磁场的设计提供理论依据。在此基础上通过场路耦合的方法,用外电路来模拟额定负载工况,计算出额定工况下的励磁电流。该方法具有实用性,可为一般的交流励磁机励磁电流计算提供参考。     

核电多相角形无刷励磁系统旋转二极管开路故障特征分析

多相无刷励磁系统是大容量核电机组的首选励磁方式,其整流二极管处于高速旋转状态,在实际运行中二极管故障时有发生,对二极管故障特征的准确把握是实现对其可靠灵敏保护的前提。首先,通过理论分析得到旋转二极管正常运行、一管开路及一相开路时励磁机转子电枢电流的解析表达式。进一步,基于电枢反应磁势对定子励磁绕组作用的分析,得到了3种运行情况下励磁机定子励磁电流的谐波特性。最后,对某11相角形无刷励磁机样机进行了负载工况下二极管正常运行、一管开路及一相开路实验,电枢电流和励磁电流的实验结果验证了理论分析的正确性。实验与理论分析均表明:旋转二极管正常运行时励磁机定子励磁电流主要含直流分量,一管开路时出现基波和各次谐波分量,一相开路时出现各偶数次谐波分量。     

重接式电磁发射的线圈与发射体仿真计算

重接式电磁发射是一种利用磁力线重接来推动发射体的电磁发射形式,具有发射体与线圈无接触、无烧蚀等优点.利用ANSOFT电磁场有限元分析软件建立了重接式电磁发射的三维仿真模型,对线圈磁场、发射体涡流和发射体受力进行仿真计算,并分析讨论线圈和发射体形状变化对发射效果的影响.仿真表明,发射体受力最大值主要取决于发射体在运动方向的受力作用面积,面积越大,受力越大;直线后沿的发射体受力要优于弧线后沿.