針對(duì)金屬管道的內(nèi)、外壁缺陷的區(qū)分難題,采用脈沖渦流檢測技術(shù)來區(qū)分內(nèi)、外壁缺陷,設(shè)計(jì)了一套渦流檢測系統(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)檢測器動(dòng)態(tài)測試機(jī)構(gòu)來評(píng)價(jià)渦流檢測系統(tǒng)對(duì)內(nèi)、外壁缺陷的識(shí)別程度。測試結(jié)果表明該脈沖渦流檢測系統(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. 2020,42(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

脈沖渦流檢測系統(tǒng)硬件框圖

文章所設(shè)計(jì)的脈沖渦流檢測系統(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)行檢測的。脈沖渦流檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖1所示。檢測時(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量橋臂和參考橋臂[5]，測量橋臂包括線圈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)加載到測量橋臂和參考橋臂后發(fā)射空間交變磁場，對(duì)管道進(jìn)行電磁激勵(lì)。當(dāng)管道中沒有缺陷時(shí)，渦流檢測電橋通過測量橋臂及參考橋臂上串聯(lián)的電阻R1、R2達(dá)到平衡。當(dāng)渦流檢測電橋碰到有腐蝕、裂紋等內(nèi)、外壁缺陷的管道時(shí)，由于測量線圈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。差分電流測量電路通過跨阻放大將測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)脈沖渦流檢測系統(tǒng)經(jīng)過管道內(nèi)壁缺陷時(shí)，渦流檢測單元的差分電導(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