鋼管渦流檢測系統(tǒng)設(shè)計及孔類缺陷辨識研究.pdf

1、在工程實踐中，常采用渦流檢測法對鋼管進行質(zhì)量檢測，我國也制定了相應(yīng)的渦流檢測標(biāo)準GB/T7735-2004。本文以檢測標(biāo)準GB/T7735-2004作為參考，為了完善其對鋼管缺陷的評價體系，針對標(biāo)準中已涉及的通孔缺陷和未涉及的內(nèi)外盲孔缺陷，加工了相應(yīng)的鋼管試樣，開展不同磁化強度下鋼管渦流檢測試驗，深入分析了通孔和內(nèi)外盲孔隨磁化電流的信號變化特征。
　　本文首先考慮到鋼管渦流檢測的試驗需求，設(shè)計了相應(yīng)的渦流檢測系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計中，除

2、渦流檢測線圈、激勵模塊及放大模塊采用必要的硬件來實現(xiàn)，后續(xù)信號處理都是數(shù)字化操作，主要基于Python語言編制了數(shù)字化相敏檢波、信號合成及界面顯示等功能。
　　利用上述渦流檢測系統(tǒng)和相關(guān)機械裝置組建了渦流檢測試驗平臺，在該平臺下對含不同直徑通孔的鋼管開展試驗。試驗結(jié)果表明，通孔直徑一定時，在非飽和磁化區(qū)內(nèi)，通孔信號幅值隨電流的增加先增大后減小，相位角隨電流的增加逐步上升。在飽和磁化區(qū)內(nèi)，對于直徑較小的通孔（如Φ1.5、2、2.5m

3、m通孔），信號幅值隨電流的增加呈現(xiàn)遞減的趨勢，相位角隨電流的增加起伏不定、但波動差異較??；而對于直徑較大通孔（如Φ4.5、6、10、15mm通孔），信號幅值隨電流的增加略有上升，相位角隨電流的增加發(fā)生大幅度減小、變化雜亂。
　　在材質(zhì)相同的鋼管上加工直徑一致、深度不同的內(nèi)外盲孔，對鋼管開展非飽和及飽和磁化下渦流檢測試驗發(fā)現(xiàn)，內(nèi)外盲孔缺陷均可有效檢出。但本試驗采用外穿過差動式檢測線圈，由渦流的有效滲透深度可知，位于鋼管內(nèi)壁的盲孔缺陷

4、理應(yīng)無法被檢出。針對該試驗現(xiàn)象，通過理論分析推知的鋼管磁導(dǎo)率與磁化電流的關(guān)系曲線，得出內(nèi)盲孔能夠被檢出的原因是由缺陷周圍處的非均勻磁導(dǎo)率擴散至鋼管表面，對線圈阻抗產(chǎn)生影響，這才使得內(nèi)盲孔被檢出。
　　最后，系統(tǒng)研究了不同深度的內(nèi)外盲孔在磁化電流一定時的信號特征，提出一種非飽和磁化區(qū)內(nèi)區(qū)分內(nèi)外壁缺陷的新方法，即在非飽和磁化區(qū)內(nèi)，選取使內(nèi)外壁缺陷相位角之間有較大夾角的磁化電流范圍，并以內(nèi)外壁缺陷相位角的不同變化范圍在渦流儀中設(shè)置兩個報