針對(duì)金屬管道的內(nèi)、外壁缺陷的區(qū)分難題,采用脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)來區(qū)分內(nèi)、外壁缺陷,設(shè)計(jì)了一套渦流檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用占空比為50%的矩形波作為渦流激勵(lì)信號(hào);設(shè)計(jì)了分別由渦流線圈和串聯(lián)電阻組成的測(cè)量橋臂和參考橋臂;通過中央處理器（CPLD）進(jìn)行除法運(yùn)算得到差分電導(dǎo),根據(jù)差分電導(dǎo)的不同波形,可以判斷缺陷是位于管道內(nèi)壁還是外壁。設(shè)計(jì)了信號(hào)采樣時(shí)序,利用內(nèi)檢測(cè)器動(dòng)態(tài)測(cè)試機(jī)構(gòu)來評(píng)價(jià)渦流檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)、外壁缺陷的識(shí)別程度。測(cè)試結(jié)果表明該脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確區(qū)分出金屬管道的內(nèi)、外壁缺陷。 

【文章來源】：無損檢測(cè). 2020,42(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)硬件框圖

文章所設(shè)計(jì)的脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)便是利用內(nèi)、外壁信號(hào)的不同產(chǎn)生機(jī)理，形成不同的差分電導(dǎo)來進(jìn)行檢測(cè)的。脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖1所示。檢測(cè)時(shí)采用占空比為50%的方波作為渦流激勵(lì)信號(hào)[4]。所設(shè)計(jì)的脈沖渦流電橋包括測(cè)量橋臂和參考橋臂[5]，測(cè)量橋臂包括線圈MEA1和與之串聯(lián)的電阻R1，參考橋臂包括線圈REF1和與之串聯(lián)的電阻R2。渦流激勵(lì)信號(hào)加載到測(cè)量橋臂和參考橋臂后發(fā)射空間交變磁場(chǎng)，對(duì)管道進(jìn)行電磁激勵(lì)。當(dāng)管道中沒有缺陷時(shí)，渦流檢測(cè)電橋通過測(cè)量橋臂及參考橋臂上串聯(lián)的電阻R1、R2達(dá)到平衡。當(dāng)渦流檢測(cè)電橋碰到有腐蝕、裂紋等內(nèi)、外壁缺陷的管道時(shí)，由于測(cè)量線圈MEA1和參考線圈REF1進(jìn)出（進(jìn)入和離開）缺陷的時(shí)間不同，會(huì)在渦流檢測(cè)電橋的橋臂上引起電壓差。差分電壓采樣電路通過運(yùn)算放大器采集測(cè)量線圈和參考線圈之間的差分電壓VDIFF1。同時(shí)，缺陷的存在會(huì)導(dǎo)致測(cè)量線圈和參考線圈中的電流不一致，形成差分電流。差分電流測(cè)量電路通過跨阻放大將測(cè)量線圈和參考線圈上的橋臂電流轉(zhuǎn)化成電壓VI1和VI2，中央處理器通過數(shù)學(xué)運(yùn)算，將兩個(gè)電壓VI1和VI2轉(zhuǎn)化成測(cè)量橋臂和參考橋臂之間的差分電流IDIFF1。用差分電流除以差分電壓，便可得到渦流電橋的差分電導(dǎo)，如式（1）所示。當(dāng)脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過管道內(nèi)壁缺陷時(shí)，渦流檢測(cè)單元的差分電導(dǎo)會(huì)有先正峰值后負(fù)峰值的波形產(chǎn)生；當(dāng)渦流系統(tǒng)經(jīng)過管道外壁缺陷時(shí)，差分電導(dǎo)只有正峰值的波形產(chǎn)生；當(dāng)管道沒有缺陷時(shí)，差分電導(dǎo)沒有峰值波形產(chǎn)生。因此，根據(jù)差分電導(dǎo)的波形，可以判斷出缺陷是位于管道內(nèi)壁還是外壁。

脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)的電橋布局

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]鋼管漏磁探傷中的內(nèi)外傷區(qū)分方法[D]. 李久政.華中科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3286117