4多频涡流检查技术的研究
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国防科学技术大学博士学位论文多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究姓名:***申请学位级别:博士专业:仪器科学与技术指导教师:***2011-03摘要多频涡流检测作为一种涡流无损检测新技术,具有实现检测过程干扰抑制和被检对象多参数检测的优点。
本文对多频涡流检测中的信号参数估计及混合运算、同步合成激励峰值因数优化及检测信号谱分析、线性调频激励及检测信号细化谱分析、脉冲激励的多频分析等进行深入研究,并应用于干扰抑制、缺陷检测等方面。
主要研究内容及创新如下:以时谐电磁场理论为基础,探讨了多频涡流检测问题的物理模型和计算方法,并对线圈涡流传感器的感生涡流分布和阻抗特性进行有限元仿真研究。
从麦克斯韦方程组出发,对正弦信号激励下的时谐电磁场问题采用电磁位函数进行数学表述。
对典型圆柱形线圈涡流传感器,简化为轴对称模型,在轴坐标系下,分析涡流效应对线圈等效阻抗的影响。
对任意涡流检测问题,采用有限元法表述其数值计算方法。
介绍了常用的多频涡流检测数据处理方法,如线性代数法、相位旋转相减法、频谱分析法等。
采用Ansoft Maxwell有限元分析软件,建立涡流检测问题模型,仿真研究了激励频率、提离高度、被检对象厚度、缺陷等对涡流场分布和线圈等效阻抗的影响。
研究了基于参数混合运算的多频涡流检测技术,采用正交锁定放大器实现检测信号参数估计,提出基于线性最小二乘法的检测信号参数估计方法,对管道检测中支撑干扰和双频涡流检测中提离效应的抑制方法进行研究。
在多频涡流检测中,当激励信号的频率分量数目较少时,提取各频率分量的两个参数进行混合运算,确定被检对象特性。
讨论了采用带通滤波器和正交锁定放大器的多频涡流检测信号参数估计方法,主要采用硬件实现,成本较高。
对正弦信号进行线性化处理,提出基于线性最小二乘法的多频涡流检测信号参数估计方法,降低硬件实现成本。
对管道检测中的支撑干扰抑制方法进行研究,采用相位旋转相减法,消除了检测过程的支撑干扰,增强了缺陷信号。
4多频涡流检查技术地研究对蒸汽发生器传热管进行涡流检查时,除了传热管地缺陷信号外,还有结构、管材加工、沉积物,以及它们之间不同地组合,会产生大量地畸变信号,从而引起误判或漏检,对正确分析缺陷带来一定困难.为此,必须对涡流检查技术进行研究,包括引进和掌握先进地多频涡流检查装置.4. 1 MIZ-18多频涡流检查装置蒸汽发生器传热管地涡流检查采用了美国Zetec公司生产地M IZ-18多频涡流检查装置,如图2所示.该装置具有下列功能:M IZ-18数据采集系统是用来采集和记录涡流检查数据,它与S M -10定位器和4D探头推拔器联合使用,其检查地全部过程由HP9836计算机控制.S M -10定位器是自动定位装置,远控检测探头定位于管端.安装这种定位器时,检查人员不需要进入高放射性地水室,而是将定位器从人孔插入,固定在人孔地螺栓孔上.4D探头推拔器是远距离操作地双速探头驱动机构,由主机控制,驱动探头进入传热管或从管中拉出地最大速率为12m/ s,最慢速率为0. 03m/ s.检查前将速率设置好,检查期间保持不变.M IZ-18数据分析系统提供分析涡流数据地能力,包括混频、相位分析、信号图形打印和最终报告地形成.M IZ-18数据处理系统提供对己完成地检查数据进行汇总、统计和分类,并对分析结果进行统计.4. 2多频涡流检查技术(1)在涡流检查中确定了4种检测频率.550kHz为主检测频率,是判伤地主要依据,确保标定管上伤深为壁厚10%地外伤有足够地检测灵敏度及信噪比;标定管上地通孔与10%外伤地涡流信号相位差在50度至135度之间,以提高判伤地准确性.100k H z为辅助检测频率,主要用于消除支撑板干扰信号,与主频通道混频,在混频通道上消除支撑板信号,用于支撑板信号处地判伤分析.同时,用于弯管区地信号分析.900kHz为胀管轮廓曲线分析频率,能提高胀管内径地测量精度.20kHz为管板定位及沉积物检测频率,由于管板及沉积物均邻近外壁,采用较低频率.(2)检测探头选择.检查较大弯头U形管时,选择填充系数较大、使用寿命较长地ULC探头,它有可仲缩地脚使探头在管内对中,能使尺寸偏小地探头维持与管子同心.检查小弯头U形竹时则需选择BJF探头,它地头部极软,能穿过小曲率U形管.如果被测管子具有磁性,要选择具有磁饱和特性地探头.一般每台蒸汽发生器有磁导率偏差影响地管子小于10% ,该磁偏效应可畸变或产生类似缺陷地信号,增加分析困难.为此,采用磁饱和探头对那些带磁地管子进行重复检查,以消除磁偏效应.旋转式探头比普通轴向探头可给出缺陷地类别、尺寸及方向等更详细地信息,但检查速度较慢,一般用于对缺陷进行定性定量分析和对管子复杂区域进行补充检查,以发现轴向探头可能漏检地缺陷.( 3)掌握和应用胀管区轮廓曲线地分析技术.利用由美国Zetec公司引进地“远控涡流数据采集分析系统”和“管板轮廓曲线分析程序”,开展对胀管区轮廓曲线分析技术地研究.一般作图通道地频率越高,分析出地轮廓曲线误差越小.这是因为频率越高,涡流地趋肤效应越显著,渗透深度也越小.在测量传热管内径地微小变化时,为了减少管板及管板端面对轮廓曲线分析地影响,选择900kHz地第6绝对通道为作图通道.通过对每根传热竹地涡流信号分析,可以绘出管壁轮廓曲线,来检验管子地欠胀或过胀地状况.4)提高检测缺陷地灵敏度.经研究,对Φ0. 3mm地通孔及Φ0.5mmx 60%壁厚地平底孔能准确判伤;轴向及周向相对定位误差均可《士lmm;采用多频涡流及其混频技术来消除干扰信号,例如管板上泥渣,支撑板、流量分配板、防振条等处地干扰信号,检测出真正地缺陷信号;利用DDA-4分析软件可在屏慕上显示X,Y分量长条图及局部扩展图,显示通道可任意选择,可显示频率、组态、时间、相位角、幅值及伤深、伤位等参数,利用MRPC显示软件可显示出缺陷特征及胀管形状等.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.Zzz6Z。
扫频涡流检测原理
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲扫频涡流检测原理,这可真的超级有意思哦!
你想象一下,就好像我们是超级侦探,要去探寻物体内部的秘密!扫频涡流检测啊,就像是我们拿着一个神奇的工具,去扫描那些隐藏起来的东西。
比如说,有一根金属管子,你从表面可看不出它有没有问题,但扫频涡流检测就能大显身手啦!
咱假设一下啊,就像医生给病人做检查似的。
扫频涡流检测就是那个能看穿金属“身体”的神奇医生。
它通过发射出一些特殊的信号,在金属里面穿梭来穿梭去,就像是在金属世界里玩耍的小精灵。
然后呢,根据信号的反馈情况,咱就能知道这金属里面有没有瑕疵、裂缝啥的啦!
你看啊,在工厂里,那些工人师傅们要保证生产出来的零件都是好好的呀,这时候扫频涡流检测不就派上大用场了吗!它能快速又准确地告诉师傅们,这个零件是不是合格,是不是能放心使用。
哇塞,这多厉害啊!
“哎呀,这扫频涡流检测也太神奇了吧!”你是不是会这么惊叹呢。
它真的就像是一个隐藏在科技世界里的宝藏,等待着我们去发现和利用。
总之呢,扫频涡流检测原理真的超级重要,它让我们能够更好地了解和把控各种金属制品的质量,保障我们的生活和工作更加安全可靠!大家一定要记住这个厉害的小知识哦!。
无损检测技术中的涡流检测方法详解无损检测技术是一种用于检测材料或构件内部缺陷或性能状态的技术方法,它可以在不破坏被检测材料的情况下对其进行评估和监测。
涡流检测作为无损检测技术的一种方法,被广泛应用于工业生产、航空、航天、汽车、电力等领域。
本文将对涡流检测方法进行详细解释和阐述。
涡流检测是一种基于电磁感应原理的无损检测技术。
其原理是利用交流电源产生的交变电磁场在被测材料中产生涡流,通过对涡流的测量,来判断被测材料的缺陷或性能状态。
涡流检测方法可以检测到多种类型的缺陷,如裂纹、腐蚀、疏松等。
涡流检测方法主要包括以下几个方面:1. 电磁感应原理:涡流检测是基于电磁感应原理的,通过交流电源产生的交变电磁场在被测材料中产生涡流。
当被测材料中存在缺陷时,涡流的路径和强度会发生变化,从而可以判断缺陷的位置和性质。
2. 探头设计:涡流检测中使用的探头通常由线圈和磁芯组成。
线圈通过交流电源激励产生交变磁场,磁芯则用于集中和引导磁场。
探头的设计对于检测效果起着重要的作用,不同类型的缺陷需要不同设计的探头。
3. 缺陷识别:通过分析涡流的强度、相位、频率等参数,可以判断被测材料中的缺陷类型和尺寸。
例如,对于裂纹缺陷,涡流的强度和相位会出现明显的变化。
通过对涡流信号进行数学处理和分析,可以得到准确的缺陷识别结果。
4. 检测技术:涡流检测技术可以分为静态检测和动态检测两种。
静态检测是指将被测材料放置在固定位置,通过探头对其进行检测。
动态检测则是指将探头和被测材料相对运动,通过对运动产生的涡流信号进行检测。
动态检测常用于对大型或复杂构件的检测。
涡流检测方法具有以下优点:1. 非接触性:涡流检测不需要直接接触被测物体,因此不会对被测材料造成损伤或影响其性能。
2. 高灵敏度:涡流检测可以检测到微小尺寸的缺陷,对于裂纹等细小缺陷具有很高的灵敏度。
3. 适用范围广:涡流检测方法适用于多种材料,如金属、合金、陶瓷等。
同时,它可以应用于不同形状和尺寸的材料和构件。
目前涡流检测新型技术一、多频检测技术多频技术是采用几个频率同时工作,利用混频单元能抑制多个干扰因素,提取所需信号。
国外已成功地应用这项技术进行核电站蒸汽发生器管道的在役检查。
80年代初,为解决同样问题,我国引进多频涡流检测设备,并开展了自行设计研制工作。
如上海材料所与728所合作研制的MFE-1型三频涡流仪但当时多频技术尚不成熟,存在许多不足,前者仅能用于理想状态试验室,与现场检测有相当距离。
此后厦门电视大学和爱德森公司相继研制出实用的ET-255型电脑双频涡流仪及EEC-35+智能全数字多频涡流仪。
目前爱德森公司生产的EEC-39RFT+多频涡流仪同时具有8个相对独立的工作频率,16个检测通道,在用于热交换器管道在役检测时,能有效地消除管道中支撑板、管板等产生的干扰信号,可靠地发现裂纹及腐蚀减薄缺陷,其技术性能已达到美国同类产品(如MIZ-40、MIZ-27等)的水平。
二、远场涡流检测技术远场涡流(remote field eddy current, RFEC)检测技术是一种能穿透铁磁性金属管壁的低频涡流检测技术。
它使用一个激励线圈和一个设置在与激励线圈相距约二倍管内径处的较小的测量线圈同时工作,测量线圈能有效地接收穿过管壁后返回管内的磁场.从而有效的检测金属管子内壁缺陷与管壁厚薄,远场涡流检测除了具有常规涡流检测的特点外还独具有透壁性,能检测整个管壁上的缺陷而不受集肤效应的影响。
早在1951年,美国便申请了远场涡流试验的专利。
50年代末,远场涡流检测技术首先被应用于油井套管的检测。
但当时由于人们对远场涡流技术机理的认识有限和电子技术设备的限制,远场涡流技术并没有得到应有的重视。
直到80年代中期,随着远场涡流理论的逐渐完善和实验论证,远场涡流技术用于管道(特别是铁磁性管道)检测的优越性才被人们广泛认识。
一些先进的远场涡流检测系统也开始出现。
并在核反应堆压力管、石油及天然气输送管和城市煤气管道的检测中得到实际应用。
热处理中的涡流及预多频检测技术在大型汽车公司的大型热处理淬火车间中,传动系统用的齿轮零件连续进行表面渗碳淬火,产量非常大。
在此之前,需要通过随机抽样,将零件切开、抛光后在金相显微镜下检查淬硬层深度。
在通常条件下,每一个班次要抽取4 次,进行每次11 件的破坏性检测,因此每天总计要破坏零件132 件。
这种方法存在以下问题: 1.在热处理过程不好或失败的情况下,为了保证没有不合格产品出库,需要增加进行破坏性检测的齿轮零件数量; 2.检测结果非实时,至少需要等30min; 3.只有切开的零件才能100%确认是否合格; 4.检测的前提是假设同一批次工件的性能一致; 5.由于进行破坏性检测,因此解决问题的成本高。
由以上问题可知,我们需要一种无损检测程序来提高硬度及淬硬层深度检测的效率,而且这种方法仅需破坏非常少的零件。
用户应用了一种采用“PMFT(预防性多频技术)”的涡流检测系统。
安装了第一套齿轮零件检测系统后,用户又安装了两套系统,其中一套用于齿轮,另一套用于轴类检测。
无损检测方法的经济性计算由文中表可看出,成本计算基于采用德国IBG 公司EDDYLINER P 涡流系统之后节省的金相检测劳动力成本、破坏性检测工件成本以及切割锯条的成本。
其他重要因素(如节省的耗材、延误的检测结果以及增加的对可疑批次进行破坏性检测的成本)没有计算成本,仅作主观考虑。
无损检测系统的技术基础该无损检测系统的技术基础是IBG 公司发明的快速多频涡流检测方法,一般称为“预防性多频检测”,简称为“PMFT”。
该系统的优点如下:1.由于采用PMFT 预多频方法,系统非常可靠; 2.检测灵敏度高;3.重复性好,标定件的测量值(如电压向量值等)可以进行长期保存;4.检测设置简单,工厂的工人经过短期培训即可操作;5.维护简单;6.每个工件检测时间仅数秒钟,速度很快;7.可为检测过的工件及标定工件建立文档;8.当。
使用无损检测技术进行涡流检测的操作步骤与技巧涡流检测是一种常用的无损检测技术,可以用于检测金属零件和材料的表面和近表面缺陷。
本文将介绍使用无损检测技术进行涡流检测的操作步骤和技巧。
涡流检测技术基于洛伦兹力原理,通过传导电流产生的涡流感应磁场来检测金属材料表面和近表面缺陷,如裂纹、疲劳等。
以下是进行涡流检测的操作步骤和技巧:1. 准备工作:在进行涡流检测之前,需要准备一些必要的设备和工具,包括涡流检测仪、涡流探头、导电液和表面清洁剂等。
确保设备的正常工作状态,并根据被检测材料的特性选择合适的涡流探头和参数。
2. 表面准备:对待检测物体的表面进行准备是保证涡流检测精确性的关键。
首先,清洁被检测材料的表面,去除表面的污垢和润滑剂等。
可以使用表面清洁剂和纯酒精等清洁剂进行清洗。
然后,确保表面平整,没有凸起或陷入的部分,以免影响涡流探头与被检测材料的接触。
3. 设置仪器参数:根据被检测材料的性质和缺陷的特点,合理设置涡流检测仪的参数。
这包括选择适当的频率、电流和工作模式等。
一般而言,高频率适用于检测表面缺陷,而低频率适用于检测深层缺陷。
4. 涡流探头选择:根据被检测物体的类型和形状,选择合适的涡流探头。
涡流探头有多种形状和尺寸,如线圈型、环形和块状等。
正确选择涡流探头可确保信号的传递和反应的准确性。
5. 涡流检测操作:将涡流探头与被检测材料保持平行或垂直接触,然后逐步移动,覆盖整个被检测区域。
应用适当的压力,保持涡流探头与被检测材料的紧密接触。
移动速度应适中,不过快或过慢,以免影响检测结果。
6. 结果分析:通过检测仪器观察和分析得到的信号,判断是否存在缺陷。
缺陷一般表现为信号的幅度变化、形态变化或峰值的出现。
熟练的操作者可以根据信号的特点和峰值位置准确判断缺陷的位置和性质。
7. 结果记录:对涡流检测结果进行记录是保留检测数据、进行评估和跟踪的重要步骤。
可以使用图表、照片和文字描述等方式记录检测结果。
同时,应该注意保护被检测材料的安全性,避免进一步损坏。
涡流检测方案范文涡流检测是一种非接触式的无损检测技术,主要用于检测金属材料中的缺陷或特定的材质性质。
它的原理是通过交流电磁场在金属材料中感应涡流,进而检测材料中的缺陷或其他参数。
仪器设备:涡流检测的仪器设备包括探头和检测仪器。
探头是用于产生涡流和接收反馈信号的设备,通常包括电磁线圈和磁芯。
检测仪器主要用于控制和分析探头的信号,常见的有涡流检测仪、信号处理器和数据记录仪等。
检测方法:涡流检测主要有单频和多频两种方法。
单频涡流检测使用恒定频率的交流电磁场,通常适用于简单结构的材料,如金属板或管道等。
多频涡流检测则是通过改变频率来检测不同深度或尺寸的缺陷,适用于复杂结构的材料。
数据分析:涡流检测的数据分析是非常重要的一步,可以通过对检测信号进行处理和分析,确定材料中的缺陷位置和尺寸。
常用的数据分析方法有图像处理、频谱分析和统计分析等。
图像处理可以将检测信号可视化,便于人工分析;频谱分析可以提取信号频率分布信息,辅助缺陷识别;统计分析则用于对多组数据进行比较和判断。
涡流检测方案的应用领域广泛,包括航空航天、汽车制造、电力设备、轨道交通等。
在航空航天领域,涡流检测可以用来检测飞机发动机叶片、涡轮盘和航空材料的缺陷;在汽车制造领域,涡流检测可以检测发动机缸体、传动轴和车身钢板的缺陷;在电力设备领域,涡流检测可以检测电缆接头、发电机线圈和电力装置的缺陷;在轨道交通领域,涡流检测可以用来检测铁轨、列车车轮和牵引设备的缺陷。
总结来说,涡流检测方案是一种非接触式的无损检测技术,应用广泛且效果可靠。
通过仪器设备的选择、检测方法的确定以及数据分析的处理,可以实现对金属材料中缺陷和性质的准确检测。
涡流检测方案在不同领域的应用带来了显著的经济和安全效益,同时也推动了涡流检测技术的不断创新与发展。
多频/多参数涡流检测技术涡流检测过程中,主要通过测量线圈阻抗的变化以检出工作的缺陷,受检工件影响检测线圈阻抗(或称感应电压)的因素很多,诸如磁导率、电导率、外形尺寸和各种缺陷等,各种因素的影响程度各异。
这些因素对探伤来说是不利的,需要抑制;但事物都是一分为二的,我们正是利用这些因素作为依据,使涡流检测技术能应用于电阻、温度、厚度测量,材质分选、振动和转速测量等领域。
涡流检测的关键是从这许许多多的因素中,提取出要检测的因素。
因此,涡流仪器性能的提高是同该仪器是否能有效地消除各种干扰因素,并准确提取待检因素的信号密切相联系的。
阻抗分析法(或称相位分析法)的应用使涡流检测向前跨出一大步,但是,传统的相位分析法均采用单频率鉴相技术,最多只能鉴别受检工件中的两个参数(即只能抑制一个干扰因素的影响)。
单频涡流检测虽应用较广,如对管、棒、线材等金属产品的探伤。
但对许多复杂重要的构件,如热交换器管道的在役检测,邻近的支撑板、管板等结构部件会产生很强的干扰信号,用单频涡流很难准确地检出管子的缺陷;又如对汽轮机叶片、大轴中心孔和航空发动机叶片的表面裂纹、螺孔内裂纹、飞机的起落架、轮毂和铝蒙皮下缺陷的检测,具有多种干扰因素待排除,为了使涡流仪器能在试验中同时鉴别更多的参数,就需要增加鉴别信号的元器件,以便获得更多的试验变量,才能做到有效地抑制多种干扰因素影响,达到去伪存真的目的,提高检测的灵敏性、可靠性和准确性,对受检工件作出正确评价。
多频/多参数涡流检测技术是1970年美国科学家libby首先提出的,该方法采用几个频率同时工作,能有效地抑制多个干扰因素,一次性提取多个所需的信号(如缺陷信息、壁厚情况等)。
(1) 多频涡流检测基本原理多频涡流法是同时用几个频率信号激励探头,它比用单零点频率作为激励信号的试验方法能获得更多数据,检验中要如何充分利用所获取的丰富信号,对这些信号进行分析处理是多频涡流法所要解决的问题所在。
关于对涡流检测的研究罗攀(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)摘要:本文主要介绍一种重要的无损检测——涡流检测,先介绍有关无损检测的的相关信息,再简要介绍涡电流的现象原理,然后从原理、应用、优缺点等方面来介绍涡流检测,让大家对涡流检测有一个比较全面的认识,同时认识到我国的目前的涡流检测在国际中的水平。
关键词:无损检测;涡流检测;涡电流;应用;优缺点无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测其重要性已得到公认。
涡流检测作为五大常规无损检测技术之一,尤其近年来无论仪器和检测技术都得到了长足的进步,在石化、电力、冶金等各个工业领域发挥了越来越重要的作用。
涡流检测与其它几种方法相比,它具有检测速度快,可以实现无接触检测,对表面及近表面缺陷非常敏感,特别适合检测薄件金属物体。
1无损检测技术无损检测,是以不损害被检验对象的使用性能为前提,应用多种物理原理和化学现象,对各工程材料、零部件和组织结构等进行有效地检验和测试的一种技术。
从而通过无损检测能够了解和评价材料、产品、设备构件直至生物等的性质、状态或内部结构等等。
无损检测有着非破坏性、互容性、动态性、严格性以及检验结果的分歧性等特点。
无损检测学科几乎涉及到了物理科学中的光学、电磁学、声学、原子物理学以及计算机、数据通讯等学科,在冶金机械、石油化工、航空航天等各个领域有着广泛的应用。
在现代科学技术应用领域中,没有那种技术能象无损检测那样具有如此广泛的科学基础和应用领域。
作为现代工业的基础技术之一,无损检测在保证产品和工程质量上发挥着愈来愈重要的作用,其“质量卫士”的美誉已得到工业界的普遍认同。
目前,无损检测技术通常的方法有以下几种:(1)液体渗透检测Penetrant Testing;(2)磁粉检测Magnetic particle Testing;(3)射线检测Radiographic Testing;(4)超声检测Ultrasonic Testing;(5)涡流检测Eddy current Testing。
涡流检测工作方案涡流检测是一种常用的非破坏性检测方法,广泛应用于金属材料表面缺陷检测和材料性能评估等领域。
本文将介绍涡流检测的原理、工作流程以及在实际应用中的注意事项。
一、涡流检测原理涡流检测是利用法拉第电磁感应原理实现的一种检测技术。
当在导体表面施加交变电流时,由于电流的变化会产生磁场的变化,进而产生涡流。
涡流会在导体内部形成一个与之相反的磁场,从而改变了导体表面的电磁特性。
当导体表面存在缺陷时,涡流会因为缺陷的存在而发生变化,通过检测涡流的变化可以判断出表面是否存在缺陷。
二、涡流检测工作流程1. 准备工作:确定检测对象和检测条件,例如选择适当的探头、频率和幅度,并确保被检测对象表面清洁,无油污、氧化层等。
2. 接触式涡流检测:将涡流探头与被检测对象表面接触,通过控制电流的频率和幅度,使得涡流可以在被检测对象中形成,并对涡流的变化进行监测和记录。
3. 非接触式涡流检测:将涡流探头保持一定的距离,通过电磁感应实现对被检测对象表面涡流的感应和测量。
非接触式涡流检测适用于对封闭体、高温物体等的检测。
4. 数据分析与判定:对采集到的涡流信号进行分析和处理,根据涡流的变化判断被检测对象表面是否存在缺陷,并给出相应的评估结果。
三、涡流检测注意事项1. 温度控制:涡流检测对被检测对象的温度敏感,过高的温度会导致涡流信号的干扰,因此需要对被检测对象的温度进行控制,避免温度过高。
2. 表面状态:涡流检测对被检测对象表面的状态要求较高,如表面必须清洁,无油、氧化层等,否则会影响涡流信号的准确性。
3. 控制参数:涡流检测需要根据被检测对象的特性和检测要求来选择适当的探头、频率和幅度等参数,必要时需进行试验和调整。
4. 实施标准:涡流检测的实施需要参考相关标准,如ISO 9934-1《涡流检测通用规范》等,按照标准要求进行检测,确保结果的准确性和可靠性。
综上所述,涡流检测是一种有效的非破坏性检测方法,具有广泛的应用前景。
提高生产质量的有效手段——涡流检测技术总结。
涡流检测技术可以应用于各种金属和非金属材料的缺陷检测,包括铝、钢铁、黄铜、钛合金、陶瓷、塑料等。
其优势在于对不同材质的工件都可以进行检测,而且可以针对不同大小和形状的缺陷进行检测和识别。
涡流检测技术可以被广泛应用于工业生产中的很多方面,包括制造、航空、汽车、电力、电子、冶金等领域。
下面将具体介绍涡流检测技术在这些领域中的应用以及利用这种技术提高生产质量的有效手段。
一、汽车和航空领域在汽车制造和航空工业中,涡流检测技术常被用于检测汽车和飞机部件的缺陷和裂纹。
例如,用于检测汽车发动机叶轮、飞机发动机叶片、螺母等零部件的表面裂纹,以及检测飞机起落架的裂纹和其他缺陷。
在汽车和航空领域中,维护零部件的良好状态对于飞行和驾驶安全至关重要。
使用涡流检测技术可以提高这些工业领域中的产品质量,减少故障率和维修成本,确保车辆和飞机的安全性能。
二、电子和航空领域在电子制造和空工业中,涡流检测技术常用于检测电路板和航空器表面上的缺陷和异物。
对于电子器件制造商来说,涡流检测技术可以帮助他们及时发现电路板上的短路和断路,以避免损坏其他元件。
在航空领域中,飞机表面的异物和缺陷可能会对飞机的飞行安全产生重要影响。
使用涡流检测技术可以快速地检查飞机表面,以发现可能对飞行安全产生影响的异物或缺陷,从而提高飞行的安全性能。
三、制造业和机械制造领域在制造业和机械制造领域中,涡流检测技术通常被用于检测零部件表面上的缺陷和异物,以及检测铸件、锻件等工件中的裂纹和其他缺陷。
例如,涡流检测技术可用于检查发动机的气门、液压系统的管路、发电机的转子和转子盘等部件,以确保它们的质量和性能。
在生产过程中,使用涡流检测可以帮助工厂发现潜在的缺陷,减少生产成本,提高产品质量,同时确保零部件或产品在使用过程中的安全性能。
可以看出,涡流检测技术应用广泛,对于提高工业生产质量有很大的帮助。
除了上述应用之外,涡流检测技术在其他制造领域也发挥了重要作用,如在石油和天然气管道中检测疲劳和腐蚀问题,在建筑结构中检测钢筋的缺陷和裂缝等。
涡流检测是一种无损检测技术,其发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 智能化和自动化:随着人工智能和机器学习技术的发展,涡流检测技术正朝着智能化和自动化的方向发展。
通过引入人工智能技术,可以实现自动识别缺陷、自动分类缺陷等功能,提高检测的准确性和可靠性。
2. 高精度和超高清成像:随着图像处理技术的发展,涡流检测技术正朝着高精度和超高清成像的方向发展。
通过高精度和超高清成像技术,可以更加清晰地呈现被检测物体的内部结构和缺陷,提高检测的分辨率和清晰度。
3. 多模式多频段检测:涡流检测技术正朝着多模式多频段检测的方向发展。
通过采用不同的检测模式和频率,可以更加全面地检测各种不同类型的材料和缺陷,提高检测的适应性和可靠性。
4. 快速检测:随着涡流检测技术的发展,其检测速度也在不断提高。
通过采用先进的信号处理技术和算法,可以实现快速检测,提高检测效率。
5. 集成化和便携化:随着工业生产和维修保养的需求,涡流检测设备正朝着集成化和便携化的方向发展。
集成化可以提高设备的可靠性和稳定性,便携化则方便设备的携带和使用。
6. 定制化服务:针对不同行业和不同需求,提供定制化的涡流检测服务也是未来的发展趋势之一。
通过深入了解客户需求,可以提供更加贴合客户需求的解决方案,提高客户满意度。
总之,涡流检测技术的发展趋势是多方面的,涵盖了智能化、自动化、高精度、超高清成像、多模式多频段检测、快速检测、集成化、便携化和定制化服务等方向。
这些技术的发展将有助于提高涡流检测的准确性和可靠性,满足工业生产和维修保养的需求。
浅析多频涡流与脉冲涡流检测技术间的关系林俊明【摘要】对多频涡流与脉冲涡流两种不同的电磁无损检测技术的基本原理分别进行了介绍,进而从脉冲涡流的傅里叶展开式中分析了两者间的关系。
指出脉冲涡流检测技术本质上等同于一种衰减型的多频涡流检测技术,而多频涡流可以认为是高频加权的脉冲涡流形式。
对这两种涡流检测技术在实际生产中的应用进行了简单介绍。
随着涡流检测理论的深入研究,电子技术与计算机技术的迅速发展,多频涡流和脉冲涡流检测技术将成为涡流检测的重要组成部分。
%The basic principles of two different eddy current testing techniques, the multi-frequency eddy current and pulsed eddy current testing techniques, are introduced and the relationship between them is presented from the Fourier series of the pulsed input signal. It is indicated that the pulsed eddy current testing technique is equal an attenuation type of multi-frequency eddy current testing in nature. Whereas the multi-frequency eddy current testing could be regard as a high frequency weighted pulsed eddy current testing. Some industry applications of these two eddy current testing techniques are shown. With the developments of eddy current theories and the electronic and computer techniques, the multi-frequency eddy current and pulsed eddy current testing techniques will play more and more important roles in eddy current testing.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2012(034)003【总页数】4页(P1-3,29)【关键词】多频涡流;脉冲涡流;信号频谱【作者】林俊明【作者单位】爱德森(厦门)电子有限公司,厦门361004【正文语种】中文【中图分类】TG115.28多频涡流和脉冲涡流检测技术是两种不同的涡流检测方法。
多频涡流检测
普通的涡流检测是用单个频率的激励信号进行检测,然而它由于只有一个频率的原因,所以很难去除一些外在的干扰信号。
而多频涡流检测则是在探头加上两个或两个以上的激励频率信号,通过调节信号幅度、相位和波形则可以消去一些外在不必要的干扰信号。
这对于检测一些有支撑板和支撑架的情况时效果特别明显,其可以消去支撑架等带来的干扰,使得检测结果更加的精确。
这在工业上带支撑架的热交换器管等在役的检测中应用尤为广泛。
涡流检测中,被检工件影响线圈阻抗(或感应电压)的因素很多,如:金属工件的材质、缺陷形状、电导率,磁导率以及在役检测中的工况(如管道的支撑板,飞机铝蒙皮)和检测探头的晃动、提离等都会对涡流信号产生影响。
根据不同的检测任务,这些作用参数有的必须被检测并计算出来.有的则视为干扰信号,必须予以剔除。
为达到这一日的.在涡流捡测中就需增加鉴别分选信号手段以便获得更多的试验变量,抑制多种干扰因素影响,提高检测的分辨率与可靠性,对被检工件作出正确评价。
多频涡流检测的基本原理。
信息传输理论中,香农一哈特(Shannon.Hartley)定理指出:一个信号所传输的信息量同信号的频带宽度以及信噪比的对数成正比。
在信息的传输过程中,使用频率的数量越多(即频带),获取的信息量越大。
因此,可根据所需检测的作用参数(如缺陷,镀层厚度等)和所要排除的干扰信号(如支撑扳、蒙皮和提离等),适当选取多个频率组合的电流去激励检测线圈,然后对受作用参数调制的输出信号按多个检测通道加以放大,分别进行解调,并把解调信号的各个分量以指定的方式组合起来.综合分析处理。
多频去噪示意图。
4多频涡流检查技术的研究
对蒸汽发生器传热管进行涡流检查时,除了传热管的缺陷信号外,还有结构、管材加工、沉积物,以及它们之间不同的组合,会产生大量的畸变信号,从而引起误判或漏检,对正确分析缺陷带来一定困难。
为此,必须对涡流检查技术进行研究,包括引进和掌握先进的多频涡流检查装置。
4. 1 MIZ-18多频涡流检查装置
蒸汽发生器传热管的涡流检查采用了美国Zetec公司生产的M IZ-18多频涡流检查装置,如图2所示。
该装置具有下列功能:
M IZ-18数据采集系统是用来采集和记录涡流检查数据,它与S M -10定位器和4D探头推拔器联合使用,其检查的全部过程由HP9836计算机控制。
S M -10定位器是自动定位装置,远控检测探头定位于管端。
安装这种定位器时,检查人员不需要进入高放射性的水室,而是将定位器从人孔插入,固定在人孔的螺栓孔上。
4D探头推拔器是远距离操作的双速探头驱动机构,由主机控制,驱动探头进入传热管或从管中拉出的最大速率为12m/ s,最慢速率为0. 03m/ s。
检查前将速率设置好,检查期间保持不变。
M IZ-18数据分析系统提供分析涡流数据的能力,包括混频、相位分析、信号图形打印和最终报告的形成。
M IZ-18数据处理系统提供对己完成的检查数据进行汇总、统计和分类,并对分析结果进行统计。
4. 2多频涡流检查技术
(1)在涡流检查中确定了4种检测频率。
550kHz为主检测频率,是判伤的主要依据,确保标定管上伤深为壁厚10%的外伤有足够的检测灵敏度及信噪比;标定管上的通孔与10%外伤的涡流信号相位差在50度至135度之间,以提高判伤的准确性。
100k H z为辅助检测频率,主要用于消除支撑板干扰信号,与主频通道混频,在混频通道上消除支撑板信号,用于支撑板信号处的判伤分析。
同时,用于弯管区的信号分析。
900kHz为胀管轮廓曲线分析频率,能提高胀管内径的测量精度。
20kHz为管板定位及沉积物检测频率,由于管板及沉积物均邻近外壁,采用较低频率。
(2)检测探头选择。
检查较大弯头U形管时,选择填充系数较大、使用寿命较长的ULC探头,它有可仲缩的脚使探头在管内对中,能使尺寸偏小的探头维持与管子同心。
检查小弯头U形竹时则需选择BJF探头,它的头部极软,能穿过小曲率U形管。
如果被测管子具有磁性,要选择具有磁饱和特性的探头。
一般每台蒸汽发生器有磁导率偏差影响的管子小于10% ,该磁偏效应可畸变或产生类似缺陷的信号,增加分析困难。
为此,采用磁饱和探头对那些带磁的管子进行重复检查,以消除磁偏效应。
旋转式探头比普通轴向探头可给出缺陷的类别、尺寸及方向等更详细的信息,但检查速度较慢,一般用于对缺陷进行定性定量分析和对管子复杂区域进行补充检查,以发现轴向探头可能漏检的缺陷。
( 3)掌握和应用胀管区轮廓曲线的分析技术。
利用由美国Zetec公司引进的“远控涡流数据采集分析系统”和“管板轮廓曲线分析程序”,开展对胀管区轮廓曲线分析技术的研究。
一般作图通道的频率越高,分析出的轮廓曲线误差越小。
这是因为频率越高,涡流的趋肤效应越显著,渗透深度也越小。
在测量传热管内径的微小变化时,为了减少管板及管板端面对轮廓曲线分析的影响,选择900kHz的第6绝对通道为作图通道。
通过对每根传热竹的涡流信号分析,可以绘出管壁轮廓曲线,来检验管子的欠胀或过胀的状况。
4)提高检测缺陷的灵敏度。
经研究,对Φ0. 3mm的通孔及Φ0.5mmx 60%壁厚的平底孔能准确判伤;轴向及周向相对定位误差均可《士lmm;采用多频涡流及其混频技术来消除干扰信号,例如管板上泥渣,支撑板、流量分配板、防振条等处的干扰信号,检测出真正的缺陷信号;利用DDA-4分析软件可在屏慕上显示X,Y分量长条图及局部扩展图,显示通道可任意选择,可显示频率、组态、时间、相位角、幅值及伤深、伤位等参数,利用MRPC显示软件可显示出缺陷特征及胀管形状等。