[發明專利]一種雙層金屬套管結構彎曲部分偏心的在線無損檢測方法

有效

• 申請號: 201310507258.6
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103591885A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 李勇;劉相彪;陳振茂;趙宏達
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及雙層金屬套管結構偏心檢測技術領域，具體涉及雙層金屬套管結構內套管徑向偏心的在線無損檢測方法。

背景技術

雙層金屬套管結構在工程實際中應用廣泛，如國際熱核實驗反應堆內部線圈為典型雙層金屬套管結構，套管尤其是其彎管部分在實際加工中內套管軸心與外套管軸心容易發生徑向錯位，導致偏心情況的發生，如內套管偏心距離過大，會導致整體套管壽命、機械性能等的下降，造成嚴重的安全隱患，因此對雙層金屬套管進行偏心檢測是十分必要的。

然而，目前存在的無損檢測方法，主要針對裂紋、局部減薄等類型的缺陷，未發現成熟的用于雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心在線檢測的具體可行的方法。鑒于此，本發明提出了利用陣列化柔性探頭的脈沖渦流檢測方法對雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心距離進行定量評價的新方法，所采用十字形柔性探頭能夠很好的貼合在套管結構彎曲部分，可以實現快速精準的在線無損檢測。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心的在線無損檢測方法，能夠對雙層金屬套管內套管偏心距離進行定量檢測，具有操作簡單，數據量小，精度高的優點，可廣泛用于雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心距離的在線測定。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心的在線無損檢測方法，包括如下步驟：

步驟1：“脈沖渦流信號特征量-內套管偏心距離標定曲線”的建立，具體步驟如下：

1）搭建脈沖渦流檢測系統，所搭建的脈沖渦流檢測系統包括由激勵線圈4以及放置于激勵線圈4中心的固態磁場傳感器5組成的探頭，與所述激勵線圈4依次連接的功率放大器6和信號發生器7；與所述固態磁場傳感器5依次連接的調制電路8、濾波器9和計算機10；

2）將步驟1）搭建的脈沖渦流檢測系統的探頭緊密貼附于雙層金屬直管套管結構標準件進行標定實驗；實驗時沿徑向方向移動雙層金屬直管套管結構標準件的內套管2，使內套管2相對于其外套管1存在不同的徑向偏心距離L_n，采用激勵線圈4和固態磁場傳感器5激發暫態磁場和采集暫態磁場信號，利用LabVIEW程序提取暫態磁場信號面積即作為信號特征量，提取內套管不同偏心情況下的暫態磁場信號面積S_n；

3）用步驟2）所得的不同內套管偏心情況下對應的暫態磁場信號面積S_n值減去不偏心情況的暫態磁場信號面積S₀，得到內套管偏心信號特征量ΔS_n；

4）通過步驟3）得到的內套管各偏心距離對應的偏心信號特征量ΔS_n，建立脈沖渦流信號特征量-內套管偏心距離標定曲線，通過曲線擬合，獲取所得標定曲線所對應的函數L_n=f(ΔS_n)，式中L_n指徑向偏心距離；

步驟2：實際待測雙層金屬套管結構彎曲部分內套管偏心距離的定量檢測，具體步驟如下：

1）對于實際待測的雙層金屬套管，先將該雙層金屬套管需檢測的彎曲部分截面域沿圓周方向均分成N段，得到待測雙層金屬套管結構橫截面上的N個平分圓周的點，將其作為測量點，將N個探頭緊密貼合在測量點上，所述N≥2；

2）采用步驟1脈沖渦流檢測系統對步驟1）中的N個測量點進行檢測，得到N個測量點的暫態磁場信號面積A_k，求取其平均值

3）對步驟2）得到的進行變換，使變換后的等于步驟1所述雙層金屬直管套管結構標準件不偏心情況的暫態磁場信號面積S₀，同時可得到轉換系數S′，S′=S0/A‾;]]>

4）將在N個測量點上所測量到的暫態磁場信號面積A_k分別乘以S′，得到修正后的暫態磁場信號面積A_k′，采用修正后的暫態磁場信號面積A_k′減去S₀，得到在N個測量點上的實際內套管偏心信號特征量ΔA_k；