多频涡流仪的两种检测工作模式对比

2015-12-04 03:17梁鹏飞袁胜涛

无损检测 2015年11期

梁鹏飞，袁胜涛，瞿宁，陈蔚

（苏州热工研究院有限公司，苏州215004）

目前国内核电机组冷凝器均依靠海水来进行冷却，其换热管相应的采用耐海水腐蚀的钛管制成［1－2，9］，涡流检测作为一种广泛采用的薄壁钛管的检测手段，可以有效地检测到管材内外表面损伤、泄漏等缺陷［3－5］。由于多频涡流仪可以同时进行多个频率的涡流检测，具有更高的灵敏度和准确性［6－8］。但目前对于在不同激发模式下多个频率的涡流检测特点讨论较少，所以在常规的涡流检测中并未对检测模式的选择进行过多的关注和研究，一般只是默认采用“分时激发”模式。笔者通过试验对比了涡流仪两种工作模式（“分时激发”和“同时激发”）下检测结果的差异，能对行业内工作人员起到借鉴作用。

1 仪器、管材及人工缺陷

笔者用到的检测系统及被检管如图1所示。其中被检管是电火花加工的钛管标定样管，其材料为TITANIUM B338Gr2，规格为φ22.225 mm×0.5mm，样管上分别加工了人工缺陷：①宽度为1mm、伤深0.05 mm 的内环槽。②φ1.5mm通孔。③φ3mm、伤深为0.34 mm 的外壁平底人工伤。④φ5mm、伤深为0.23 mm 的外壁平底人工伤。⑤环向上间隔90°的4 个φ5 mm、伤深为0.12mm的外壁平底人工伤。

图1 涡流检测系统外观照片

检测用内穿型外径为20.2 mm 的Bobbin 探头，由厦门EDDYSUN 公司生产。检测仪器为西班牙tecnatom 公司生产的ETBox2i型涡流仪。该涡流仪具备两种工作模式，分别为“分时激发模式（Multiplexation）”和“同时激发模式（Simultaneous injection）”。

2 两种工作模式下的工作原理

在分时激发模式下的工作原理如图2所示，涡流仪的每一个信号激发周期被分为数个时间窗口（t1，t2，t3，t4），在不同的时间窗口只进行单一频率（f1，f2，f3，f4）的信号激发和接收。

在同时激发模式下的工作原理如图3所示，涡流仪将不同频率的涡流信号进行调制后在整个信号激发周期同时进行激发和接收。

图2 分时激发模式下的激发信号

图3 同时激发模式下的激发信号

3 对比试验及结果

使用相同的仪器、探头以及检测参数分别在两种工作模式下对样管进行了十次检测，检测频率设置为200，300，400，500kHz，通孔处信号幅值设定为8V，相位设定为40°，取十次检测结果的平均值来比较两种工作模式下检测结果的差异。其中同时激发模式下的检测结果平均值如表1所示，分时激发模式下的检测结果平均值如表2所示。