[發(fā)明專利]一種基于核電站薄板平面焊縫的電磁檢測探頭在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711439771.0 | 申請日： | 2017-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN109975387A | 公開（公告）日： | 2019-07-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 祁攀;崔洪巖;邵文斌;廖述圣 | 申請（專利權(quán)）人： | 核動力運(yùn)行研究所;中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司 |
| 主分類號： | G01N27/82 | 分類號： | G01N27/82 |
| 代理公司： | 核工業(yè)專利中心 11007 | 代理人： | 汝小龍 |
| 地址： | 430223 湖北省武漢*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 焊縫 試塊 電磁檢測探頭 擾動 拾取 信號處理單元 薄板平面 表面法線 垂直磁場 磁場擾動 檢測模塊 試塊缺陷 豎直螺旋 單元組 探頭 核電站 檢測 核電站乏燃料 平面螺旋線圈 表面激發(fā) 長度信息 磁場激勵 基板平行 激勵磁場 均勻旋轉(zhuǎn) 螺旋線圈 平面磁場 平面放置 平面焊縫 擾動信息 信息傳遞 信息獲取 磁場 覆板 水池 平行 垂直 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明屬于電磁檢測探頭技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于核電站乏燃料水池覆板平面焊縫檢測，具體涉及一種基于核電站薄板平面焊縫的電磁檢測探頭；該探頭包括磁場激勵模塊和檢測模塊；當(dāng)探頭放置在焊縫試塊上時，基板平行于焊縫試塊表面，豎直螺旋線圈與焊縫試塊表面法線平行，平面螺旋線圈與焊縫試塊表面法線垂直；所述激勵磁場模塊在焊縫試塊表面激發(fā)的均勻旋轉(zhuǎn)磁場在焊縫試塊缺陷處出現(xiàn)擾動，檢測模塊對應(yīng)位置的檢測單元組中的豎直螺旋線圈拾取垂直磁場擾動，平面放置螺旋線圈拾取平面磁場擾動，檢測單元組拾取的磁場擾動信息傳遞給信號處理單元，信號處理單元分別通過垂直磁場擾動信息和平面磁場擾動信息獲取焊縫試塊缺陷的深度和平面長度信息。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電磁檢測探頭技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于核電站乏燃料水池覆板平面焊縫檢測，具體涉及一種基于核電站薄板平面焊縫的電磁檢測探頭。
背景技術(shù)
核電站在運(yùn)行時需要不斷消耗核燃料，使用過后的核燃料稱為乏燃料，在運(yùn)往最終的永久性處理地點(diǎn)前，會存放在核電站內(nèi)建造的專用水池中進(jìn)行冷卻處理，該水池稱為乏燃料水池。
乏燃料水池的內(nèi)壁上鋪設(shè)了一層薄不銹鋼板，稱之為覆板，覆板之間通過焊接的方式拼接起來，覆蓋了整個乏燃料水池的內(nèi)壁。因乏燃料具有較高的放射性，如果覆板間拼接的焊縫存在質(zhì)量問題，則一段時間后可能會出現(xiàn)乏燃料水池中的放射性冷卻水滲出到覆板外的情況，危害核電站的安全，故需要對覆板焊縫的質(zhì)量進(jìn)行檢查。現(xiàn)階段運(yùn)行的核電站乏燃料水池的覆板厚度范圍在3mm～6mm，焊縫結(jié)構(gòu)有三種結(jié)構(gòu)，一種為覆板平面對接焊縫、一種為覆板平面T型焊縫以及覆板折板L型對接焊縫。如圖1和圖2所示為兩種平面焊縫。
交變磁場測量(ACFM--Alternating Current Field Measurement)技術(shù)是近年來興起的一種新型電磁無損檢測技術(shù)。當(dāng)通有交變電流的激勵線網(wǎng)靠近被檢試件時，由交變電場產(chǎn)生的交變磁場會在試件表面感應(yīng)出電流，當(dāng)試件中沒有缺陷存在時，其表面的電流是均勻分布的，電流線彼此平行，有一均勻的磁場存在。如果出現(xiàn)缺陷，磁場在缺陷邊緣處產(chǎn)生匯聚和偏轉(zhuǎn)，試件表面的磁場分布會發(fā)生畸變。通過測量磁場量的變化，來分析缺陷的位置、大小和形狀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于核電站薄板平面焊縫的電磁檢測探頭，解決在實(shí)際檢查過程中針對平面焊縫的檢測區(qū)域的覆蓋以及不同取向的缺陷檢測。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種基于核電站薄板平面焊縫的電磁檢測探頭，該探頭包括磁場激勵模塊和檢測模塊；
所述磁場激勵模塊設(shè)置在檢測模塊上部；所述磁場激勵模塊產(chǎn)生激勵磁場，激勵磁場在焊縫試塊上感應(yīng)出均勻的電流場，當(dāng)焊縫試塊上存在缺陷時，均勻電流場發(fā)生畸變，畸變的電流場產(chǎn)生變化的二次磁場，變化的二次磁場被檢測模塊拾取，檢測模塊對拾取的磁場信號處理后，得到焊縫試塊的缺陷信息。
所述激勵磁場模塊包括探頭外殼和磁芯；
所述探頭外殼正交蝕刻半工字型槽，兩個磁芯設(shè)置在半工字型槽內(nèi)正交設(shè)置，兩個磁芯互相不接觸；
所述磁芯為繞有一定匝數(shù)線圈的半工字型硅鋼片，半工字型硅鋼片由若干薄硅鋼片疊放而成，每一片薄硅鋼片外表面均刷有絕緣漆；兩個正交設(shè)置的磁芯加載相同的交流電流，形成旋轉(zhuǎn)勻強(qiáng)感應(yīng)磁場；
所述探頭外殼為不導(dǎo)電不導(dǎo)磁材料制成。
所述磁芯繞制線圈的線材為線徑范圍為0.2mm～1mm的漆包線。
所述激勵磁場模塊還包括交流激勵電源Ⅰ和交流激勵電源Ⅱ；交流激勵電源Ⅰ和交流激勵電源Ⅱ分別為兩個磁芯提供交流電流。
所述檢測模塊包括豎直螺旋線圈和平面螺旋線圈；
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