小径管周向裂纹脉冲涡流检测仿真和试验研究

针对小径管周向裂纹缺陷,通过有限元仿真及试验,研究了利用磁导体环形激励脉冲涡流检测技术检测小径管周向裂纹缺陷的问题。仿真给出了管道在有缺陷和无缺陷状态下磁场分布、涡流分布以及接收线圈的电压值。从仿真结果可以观察出,周向裂纹端头处的磁场分布以及涡流分布会发生明显变化,产生沿管壁法向的磁场,检测线圈位于裂纹端头处正上方时检测灵敏度最高。实际检测结果与仿真结果一致,表明磁导体环形激励轴向涡流对小径管周向缺陷具有显著的检测效果。     

基于脉冲涡流技术的带包覆层管道局部缺陷检测及现场应用

带包覆层压力管道管件内壁易产生局部腐蚀。基于脉冲涡流检测技术,建立了一套用于带包覆层管道内壁局部腐蚀检测的系统装置。采用双线圈激励聚焦型探头,将该系统装置应用于化工装置带包覆层管道的直管和弯头的壁厚减薄检测,并采用去除包覆层进行超声波测厚的方法验证检测效果。检测结果表明,该装置可靠可行。     

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。     

周边管道对带包覆层管道脉冲涡流检测的影响

在对带包覆层管道进行脉冲涡流检测时,带包覆层管道周围经常存在其他管道,这些管道会对脉冲涡流管道检测造成干扰。针对这种情况,建立了周边管道在被检测管道的两侧且与检测管道平行的仿真模型,比较周边管道与被检测管道不同距离情况下的干扰影响。进行了周边管道在不同位置的多组试验,并与仿真结果进行比较。结果表明,周边管道在被检测管道两侧0.6m处时开始影响检测结果。     

钢腐蚀脉冲涡流检测系统的研制与应用

为解决带包覆层钢腐蚀检测的技术难题,根据脉冲涡流检测原理,研制出一套脉冲涡流钢腐蚀检测仪。详细论述了传感器、主机和检测软件等检测系统的组成。实验室和现场试验表明,该系统能够穿透铝和不锈钢等常见管道保护层材料,检测出120 mm包覆层厚度下10%的钢腐蚀变化。钢腐蚀脉冲涡流检测技术为在线检测提供了新的手段。     

基于磁传感器的带包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测

使用隧道磁电阻(TMR)传感器对带包覆层的铁磁性管道的腐蚀进行脉冲涡流检测时,地磁场会对检测结果有影响。管道东西向放置时,针对70mm包覆层铁磁性管道腐蚀,TMR磁传感器分别放置于管道正上方、相对偏转45°、相对偏转90°进行了检测试验。试验结果表明,TMR放置角度对检测有一定影响;在实际检测中,TMR的接收方向与地磁场方向的角度发生较大改变时,应重新选取检测的参考基准。     

敫励参数和试件电磁参数对脉冲涡流检测影响的仿真分析

脉冲涡流检测技术已成功应用于带包覆层容器和管道壁厚检测。然而,由于铁磁性材料脉冲涡流检测机理的复杂性,目前缺乏对检测信号影响因素的有效分析方法。首先利用有限元仿真方法建立了脉冲涡流检测模型,并用试验验证了模型的正确性;然后研究了重复频率、占空比及边沿斜率等激励参数对检测信号的影响,为脉冲涡流检测激励模式的选择提供参考;最后分析了试件电磁参数对检测信号的影响,为脉冲涡流检测结果的解释提供依据。     

基于聚焦探头的带包覆层管道复杂结构部位脉冲涡流检测研究

脉冲涡流检测技术在带包覆层管道腐蚀缺陷检测中展现出优势而引起广泛关注。本研究设计了一种脉冲涡流聚焦探头,通过有限元仿真与试验,研究其在复杂结构部位中的检测能力。仿真结果显示,设计的脉冲涡流聚焦探头能有效聚集磁场与涡流场能量,有利于对局部缺陷与复杂结构中的缺陷进行检测。通过探究聚焦探头在提离10~50 mm下对管道焊缝及各种尺寸局部缺陷的检测灵敏度,分析其检测能力与提离检测极限,以及在检测过程中的信号特征。结果表明,聚焦探头在提离50 mm下仍能检出尺寸为40 mm×40 mm×1 mm（长×宽×深）的方形局部腐蚀缺陷,焊缝信号的凸起特征、缺陷信号的下凹特征与仿真结果相印证。     

飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测传感器参数优化

飞机多层结构铆钉周围埋藏裂纹检测是无损检测领域的一个难点和热点,脉冲涡流能够对这种裂纹进行有效的检测.针对这种缺陷检测,本研究采用了一种双激励线圈且用隧道磁电阻(TMR)为接收的新型探头.双激励源反向联接,激励电流不至于过大,但磁场却能达到局部聚焦的作用.通过大量试验对该传感器参数进行优化选择,以提高传感器的检测灵敏度.试验结果表明:当激励线圈绕制180 匝、两激励线圈间距为20~30 mm、单个线圈水平夹角为60°~90°、且TMR位于裂纹正上方时探头的检测灵敏度最大.该研究结果可为飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测探头设计提供参考.     

铁磁性管道脉冲远场涡流检测中线圈间距影响

依据分析检测原理,对铁磁性管道脉冲远场涡流检测时激励线圈与接收线圈之间的间距对缺陷检测结果的影响进行试验研究。给出了试验所得的检测线圈衰减曲线、检测灵敏度曲线以及感应电压剖面曲线。对材质为J55,尺寸为73.8 mm×5.7 mm的油管进行检测试验,结果显示当线圈间距由60 mm逐步增加到210 mm时,检测线圈感应电压衰减曲线发生明显变化,缺陷检测灵敏度|Δu|/u由0.35逐步增加到143,最高灵敏度对应的接收时间点前移2 511μs;但线圈间距增加到240 mm时,灵敏度|Δu|/u降为73。试验结果表明:线圈间距为210 mm时,其检测灵敏度最佳。该研究对脉冲远场涡流检测探头的设计具有参考价值。     

脉冲涡流检测系统影响因素分析

脉冲涡流检测系统中参数的选择对于提高缺陷的检测灵敏度具有重要的意义。分析了激励线圈的尺寸、激励脉冲的频率、占空比和电压等因素对脉冲涡流检测系统的影响,给出了实际检测过程中选择参数的原则。     

脉冲涡流检测激励参数和激励线圈参数的优化设计

在采用脉冲涡流技术对铁磁性承压设备进行缺陷检测时,脉冲激励参数和激励线圈参数的不同会对检测结果造成较大影响。首先,利用有限元法建立了脉冲涡流检测铁磁性试件厚度的仿真模型;其次,以差分信号峰值为特征分析了脉冲激励参数和激励线圈参数对检测灵敏度和分辨率的影响,依据影响规律确定了脉冲激励参数和激励线圈参数,通过仿真试验确定了在该参数下的有效壁厚检测范围;最后,通过测试件试验,验证了仿真结果的正确性。     

带保温层管道腐蚀缺陷的脉冲涡流检测技术仿真

脉冲涡流检测技术是近几年发展起来的一种新型无损检测技术,可以应用于金属管道和金属板的内腐蚀检测。以低碳无缝钢管的内壁腐蚀作为检测对象,建立了针对脉冲涡流检测的ANSYS有限元仿真模型,分析了磁场仿真的理论基础,列出了仿真分析的具体步骤。为ANSYS有限元仿真软件在脉冲涡流检测中的应用提供了参考,为脉冲涡流检测设备的研制提供了依据。     

远场涡流探头改进的有限元仿真

远场涡流检测是电磁无损检测中的一个重要的研究方向，主要用于铁磁性管道的无损检测。与传统涡流无损检测相比，它有着对管内外壁缺陷灵敏度一致、提离效应小等一系列优点，但由于检测线圈是在远场区，导致探头过长，给实际检测带来了不便，因此，需要对其进行改进，提前远场区，拉近激励和检测线圈的距离。首先叙述了探头改进的一系列方案，然后针对这些方案利用有限元仿真工具ANSYS对其进行了仿真试验，得出了仿真结果，给实际的检测系统试验提供了理论上的指导作用。     

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。     

脉冲涡流无损检测技术在裂纹定量中的应用

脉冲涡流是近几年发展起来的一种无损检测技术。与传统涡流不同，脉冲涡流用一个脉冲电流来激励线圈，对检测探头感应的时域瞬态响应信号进行分析，选用信号的峰值、过零时间和峰值时间来对裂纹进行定量检测。对表面和近表面裂纹的长度和深度进行了定量检测，提出了辨别表面和近表面裂纹的公式。试验证实，脉冲涡流只需一次扫描就可对被测试件上不同深度的裂纹实现定量检测，因此具有广阔的应用前景。     

脉冲涡流圆柱型探头参数的优化设计

介绍了脉冲涡流检测的工作原理。通过有限元对圆柱型探头不同参数的线圈周围磁场和被检试件中感生涡流的分布进行了仿真,得出了扁平型的激励线圈产生的磁通量能够有效地渗透到被检试件的内部,有利于系统检测灵敏度的提高。通过不同激励频率在试件中的涡流密度、渗透深度的分析,能够根据脉冲涡流检测对象,得到探头中所用的最佳工作频率,为脉冲涡流探头的实际检测奠定基础。