脉冲涡流检测技术

介绍分析 FAC 损坏的五个步骤,和分析过程中用到的一些先进仪器和计算机软件,并以曾经发生在南卡罗来纳电力与燃气公司100MW Urquhart ~#3机组发生过的FAC 损坏为例加以说明。     

激励电流对脉冲涡流检测的影响研究

在采用脉冲涡流技术进行缺陷检测时,不同激励线圈中的电流会存在一定的差异。为研究不同线圈内激励电流对检测结果的影响,首先分析了不同线圈内激励电流的时频特征,而后研究了被测试件缺陷尺寸和材料属性不同时,不同激励电流作用下差分检测信号的频谱特征,分析了激励电流对检测信号频谱特征的影响规律。最后通过实验对分析结果进行了验证,结果表明：当被测试件缺陷尺寸不同时,差分检测信号频谱特征受激励信号影响的规律也不同。     

脉冲涡流阵列检测系统仿真与实验

针对传统脉冲涡流传感器在检测效率和精度上存在的不足,提出了一种由多个线圈组合而成的新型阵列脉冲检测模型。运用ANSOFT电磁场仿真软件对新型阵列检测模型进行了仿真分析,并搭建了实验平台进行测试。结果表明该检测模型具有良好的响应特性,每个线圈独立工作、同步响应,弥补了传统脉冲涡流仪器在快速检测时存在的不足,符合对导电基体进行快速定位和保护层厚度检测的要求,并且模型结构紧凑,可控性高,适合对大面积目标基体进行快速无损检测。     

金属保护层对脉冲涡流检测影响实验研究

石化设备为保温会包裹一层由隔热层与金属保护层组成的包覆层,应用脉冲涡流检测技术可实现不拆包覆层条件下设备的壁厚检测。但在实际检测中由于金属保护层材质与厚度不一致,会对检测结果与检测误差产生影响。本文搭建了脉冲涡流实验平台,分析不同类型、厚度金属保护层在不同隔热层厚度下对脉冲涡流检测信号影响,结果表明：当金属保护层为铝板与不锈钢板时,其厚度或隔热层厚度增加会增大特征值离散程度,但不影响特征曲线趋势,可通过特征曲线计算被测试件厚度;当金属保护层为镀锌钢板时,其高磁导率特性产生的屏蔽效应与感生涡流会对检测信号衰减及特征曲线产生影响。随着镀锌钢板厚度增加,不同厚度试件检测信号后期衰减差异越小。当隔热层厚度增大到50 mm时,检测信号基本重合,无法通过特征曲线计算被测试件厚度。     

屈服强度600MPa的HQ70钢板的研究

随着水轮机单机容量和使用水头的提高，对蜗壳钢板的强度要求也相应提高，因此，研究高强度蜗壳钢板势在必行。本文着重研究了屈服强度６００ＭＰａ的ＨＱ７０钢板的化学成分、机械性能、焊接性能、脆性转变温度、应变时效敏感系数及各种热处理状态下的微观形貌和机械性能。试验结果表明，ＨＱ７０钢板具有高强度及良好的塑韧性和可焊性，适宜制造高水头大型水轮机蜗壳，如三峡电站水轮机蜗壳。     

脉冲涡流检测的谱分析方法与缺陷分类识别

脉冲涡流检测技术采用周期矩形波作为传感器的激励信号,其检测信号可以在时域进行分析,也可以在频域进行分析。在频域分析中,目前的研究主要对其幅频谱进行特征提取分析。将矩形波激励信号看作一种多频不等幅正弦合成信号,分别对脉冲涡流检测信号的幅频特性和相频特性进行分析。结合脉冲涡流检测信号的频谱特点,在幅频谱中,提出谱相对变化用于不同类型缺陷的分类;在相频谱中,提出相位过零点对不同类型缺陷进行分类。通过脉冲涡流检测试验,验证了所采用方法的正确性。     

脉冲涡流检测中系统冲激响应的快速计算

应用涡流无损检测中积分方程法的理想裂缝模型以及有限元-边界元耦合法,在频域中研究了平板导体中含有理想裂缝时,其上方的磁场分布.两种不同频域方法的一致结果,证明了理想裂缝模型解的正确性.结合快速傅里叶变换方法,研究了含有裂缝的导体板上方不同检测点处的磁场单位冲激响应,计算实例表明,理想裂缝模型与快速傅里叶变换相结合是一种求解磁场时域冲激响应的快速有效方法.单位冲激响应的获得,为在时域中有效提取裂缝特征参数以及用脉冲涡流检测法识别缺陷奠定了基础.     

S30432钢高温屈服强度波动现象的研究

对不同厂家的S30432钢管进行了高温拉伸性能研究,并对拉断后试样的显微组织进行分析研究。结果表明:在600~700℃,S30432钢的屈服强度出现波动,高温抗拉强度随着温度的升高呈降低趋势。微观组织分析发现,在700℃拉伸试验时,S30432钢中析出了较多弥散分布的强化相,阻碍了位错的运动,是S30432钢在700℃时的屈服强度略高于650℃的原因。     

发电厂管道脉冲涡流测厚关键技术研究与应用

发电厂汽水管道一般在管道外加装保温层,提高热交换效率。铁磁性管道的主要检测手段是常规超声检测和导波检测,检测前需要将管道外壁的保温层拆除,检测工序繁琐,导致检测时间和成本增加。脉冲涡流检测方法可在不拆卸保温层的条件下,实现管道快速筛查。检测线圈方式和灵敏度是脉冲涡流检测的重要指标,利用ANSYS中的Maxwell模块进行管件建模及仿真,对比同轴式与垂直式检测线圈对检测结果影响,选择合适的检测线圈,研究脉冲涡流检测灵敏度,在试块中进行验证总结,提出脉冲涡流技术未来的发展方向。     

基于脉冲远场涡流的管道缺陷外检测与定量评估

远场涡流技术用于金属管道检测时,由于对内、外壁缺陷具有相同的灵敏度,而难以有效区分缺陷位置。针对压力管线在役检测需求,提出了一种基于脉冲远场涡流的管道外检测方法,并实现了内、外管壁缺陷的深度定量和位置区分。首先根据远场涡流效应的磁场传播特点,对比分析了将传感器置于管内和管外时的检测原理;随后采用有限元仿真方法,优选了激励脉冲的重复频率和占空比等参数;然后,研究了内、外壁缺陷对磁场的扰动作用及其响应信号特征,分析了信号的峰值和过零时间与缺陷深度及位置的对应关系;最后,在实验室构建了脉冲远场涡流系统,对预制有内、外壁缺陷的碳钢管道进行了检测验证。结果表明,检测信号的峰值随管壁缺陷深度的增加单调增大,可用于缺陷的深度定量;内壁缺陷的过零时间总是大于相同深度外壁缺陷的过零时间,这一特征可用于管壁缺陷位置的识别。     

有色金属涡流分选过程中涡流力模型研究

以涡流分选过程中能够简化为规则立体的有色金属物料块为对象,结合电磁学、力学相关理论,给出了三种类型的物料块在分选过程中的涡流力模型的详细推导过程,建立了其涡流力的数学模型,得到涡流分选过程中的理论影响因素,并以球形物料块为例对分选过程中涡流力进行了模拟计算。通过理论研究与数值模拟分析,得到了立体有色金属涡流分选的直接可控因素,为涡流分选机的结构设计和相关参数的调节提供指导。     

多通道在线涡流检测系统研制

针对当前工业生产线上对涡流检测设备多通道、高速化的需求,设计了一种可应用于在线检测的多通道涡流检测系统。系统由涡流信号处理电路、多通道数据采集系统、基于Vxworks系统的实时控制计算机、数据管理计算机以及相关软件组成。涡流信号处理电路的激励频率范围为300 Hz～3 MHz,灵敏度0～72 dB可调。多通道数据采集系统能同时对四路涡流检测信号进行采集,每个通道采集率可达200 K,能够满足1 200 m/min生产线上穿过式涡流检测的需求。涡流检测数据可通过PC104总线送往实时控制计算机以进行缺陷识别和标注。数据管理计算机可实时显示当前检测试件的阻抗平面图并储存缺陷数据,还可对检测参数进行调节以适应不同的检测条件。薄壁铜管的穿过式涡流检测实验表明,系统具备多通道检测能力,检测信号信噪比高,对0.6 mm微小缺陷有很好的检测效果。     

锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头表面裂纹涡流检测技术研究

针对火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的特点,设计制作马鞍型阵列式涡流探头和对比试样,改进升级ET-556H多频涡流检测仪,并通过试验提出火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的最佳参数.本涡流检测技术不仅方便操作,而且可提高检测分辨率和灵敏度,对于火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管外表面0.4 mm深的周向线...     

谱分析型多频涡流检测的信号处理方法研究

多频涡流检测是有效实现多参数检测和干扰抑制的无损检测方法.在谱分析型多频涡流检测中,采用同步方式合成多频激励信号,将涡流检测信号进行放大后,采集进行DFT变换,在频域进行特征提取分析.基于遗传算法,对多频激励信号的初始相位进行优化,降低激励信号的峰值因数,减小驱动电路工作电压范围.对检测信号进行谱分析,通过谱能量的变化...     

基于TMR传感器的脉冲涡流C扫描成像技术研究

针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于 TMR 传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流 C 扫描成像装置。 研究结果表 明,对于铜板不同形状的缺陷,通过 C 扫描并对扫描结果进行折算和阈值分割后绘制的等高线图能够很好地复现缺陷的形状, 成功实现了铜板不同形状缺陷的二维成像,进而验证了该方法的有效性和可行性。     

涡流脉冲热像对钢轨滚动接触疲劳裂纹表面长度的量化评估研究

涡流脉冲热像技术作为一种新型的无损检测技术,兼具有感应加热非接触、高效和红外热像快速直观等优点,已应用于不同领域关键部件的缺陷检测与评估.针对钢轨踏面存在的滚动接触疲劳裂纹,利用涡流脉冲热像开展裂纹表面长度量化研究分析.针对滚动接触疲劳裂纹形貌分布复杂这一特点,设计了一套结合裂纹响应提取和裂纹识别的流程.并通过线性拟合...     

基于涡流探伤的油(气)管裂纹检测研究与实现

油(气)管道容易产生疲劳或被腐蚀引起裂纹,为实时精确掌握管道壁面的缺陷数据.研究了一种基于涡流传感器的油(气)管道裂纹的检测系统.该系统由振荡器、探头、滤波放大、GPS定位、显示等模块电路组成,当探头探测到管道裂纹时,电路中出现突变信号(敏感信号),将该敏感段电路信号放大、滤波处理后输出,驱动蜂鸣器报警和显示器输出,可...     

Estimation of depth and volume for defects by eddy current testing

The full‐length inspection of tubes in steam generator to detect defects using the signal measured by ECT (eddy current testing) is performed in a PWR (pressurized water reactor) plant. According to the technological advances of NDE (non‐destructive examination), an estimation of defect shape is required. In this study, by characterization of ECT signals using imitative defects, we express the relation with defect shape in approximate functions, and estimate the defect shape using this function. In our estimation of the depth and volume of defects, the depth estimation error was reduced to 19.7% or less and the volume estimation error to 27.2% or less. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 127(4): 29–38, 1999     

电工冷轧冲片退火热处理工艺探讨分析

电工冷轧冲片的导磁性能受冲剪边缘效应的影响而恶化，本文通过探讨电工冷轧冲片的退火热处理工艺流程，从而挖掘和利用冷轧冲片被破坏了的导磁性能，为提高电机性能和降低材料成本方面进行有益探索。