PDF《多频涡流在轧丝铜管检测中的应用》

多频涡流在轧丝铜管检测中的应用 陈金贵

1 张瑛

2 (

1、厦门艾帝尔电子科技有限公司

2、河南金龙精密铜管集团股份有限公司) 摘要:介绍一种无损检测方法――多频涡流检测技术,来解决轧丝铜管的生产质量检查,能有效的抑制管 材中平滑突起、及表面和内表面环形槽产生的干扰信号.

对检测原理,方案实施,检测效果等进行详细说 明. 关键词:多频 涡流 无损检测 Multi-frequency Eddy Current Testing Technology Used to Test Rolling Brass Chen Jingui1 Zhang Ying2 (

1、Xiamen IDEA Electronic Technology Co.,LTD

2、Henan Golden Dragon Precise Copper Tube Group Co., LTD ) Abstract: Introduced to new NDT method---multi-frequency eddy current testing technology, to solve the rolling brass wire production quality inspection can be effective in inhibiting smooth pipe protrusions, and surface and inner surface of the annular trough generated interference signals. The principle of detection, program implementation, testing the effect of such conduct in detail. Keywords: Multi-frequency Eddy current Non-destructive Testing 涡流检测是以电磁感应原理为基础的.当载有交变电流的检测线圈置于金属材料上,金属材料在载流 线圈感应的交变磁场的作用下会产生涡流,涡流的大小及分布受材料性能及有无缺陷的影响.因而,通过 检测线圈感拾出金属材料内涡流的变化就能判断出材料中有无缺陷. 轧丝铜管主要应用于溴化锂机组用发生器、冷凝器;

电站、石化行业冷凝器.在检验过程中通常采用 现场检验的方法.涡流检测具有不需耦合剂、检测速度快及对金属管子表面缺陷的检测灵敏度高等优点, 是对这一类管子进行检测的最好方式.但是,由于在检测轧丝铜管的内外壁缺陷时,管的内外表面的环形 槽以及管子中均匀分布的平滑突起都会产生干扰信号,需加以抑制.多频涡流仪采用两个频率同时工作, 具有两个相对独立的测试通道,能有效地抑制上述干扰信号,检出缺陷信号. 1. 多频涡流检测的工作原理及技术特点 1.1 多频涡流检测仪的工作原理 数字式多频涡流检测仪应用了电磁感应的原理,检测时,仪器输送某一频率的交变电流到传感器(探头)激励线圈,产生一个交变的电磁场,该电磁场在被检件中激发出涡电流,涡电流发出的含有被检信号 的反磁场对高频等幅振荡的激励信号进行调制,使通过探头接收线圈的感应电压(或阻抗)发生变化,涡流 检测仪的检出、放大电路提取调制信号,经过处理后在荧光屏显示出检测信号供操作者判别. 多频涡流仪以两个不同频率同时激励检测线圈,根据不同频率对不同参数变化所获取的检测信号各 异,通过实时混频,进行矢量相加减和其他处理,提取所需信号,抑制不需要的干扰信号,达到"去伪存 真"的目的. 1.2 多频涡流检测仪的技术特点 多频涡流检测仪最主要的技术特点之一是采用了2个可同时用于检测的频率通道.不同频率的检测结 果被"混频"处理后,结果较单频或双频更为可靠.另外,多频涡流检测仪仍可以当作单频或双频涡流检 测仪使用,适用于不同环境、不同条件下的现场工作和对比实验. 现场检测经常发现, 采用单频涡流检测在役热交换器冷凝管, 邻近的结构部件会产生很强的干扰信号, 如轧丝铜管中的平滑突起就会产生很大的涡流信号, 在其附近的缺陷信号与其混合在一起, 很难分辨真伪. 若将两个不同频率的激励电流同时施加于检测线圈,采用适时混频技术即可除去一个干扰信号.因为同一 缺陷或干扰源在不同的频率下会产生不同的涡流反应,而涡流信号是一个矢量信号,多个迭加在一起的涡 流信号可以通过矢量运算相加减,来放大缺陷信号, 同时排除或减小干扰信号. 其基本原理简单表述如下: 设M1,M2分别为频率f1和f2下得到的检测结果,A1(S),A2(S)分别为缺陷在f1,f2下的涡流响应,B1(N),B2(N) 分别为干扰源在f1,f2下的涡流响应,则:M1= A1(S)+ B1(N),M2= A2(S)+ B2(N) 即某一频率下的检测结果为缺陷和干扰源涡流响应的矢量和.令λ为调节因子(调节增益系数),并使 λB1(N)= B2(N),则:λM1= λA1(S)+ λB1(N),λM1-M2=λA1(S)-A2(S) 此时的检测结果只与缺陷有关,而与干扰源无关,即干扰信号被抑制掉了.基于这一原理,即可采用 双频涡流检测,抑制在役检测中的支撑板信号的干扰,提高信躁比. 实际检测中,在选择检测频率时,既要考虑保证有足够的分辨率, 又要考虑尽量减低管材的噪声信号, 提高信噪比.为了获得足够的缺陷分辨率,需要较高的频率,但是噪声信号的影响将随着频率的提高而增 加,因此又希望采用尽可能低的频率.一般情况下,为使内外壁缺陷的涡流信号保持一定的相位差,可按 以下经验公式选择检测频率f:f=503