[發明專利]一種電磁超聲監測傳感器安裝點的管道表面缺陷檢測方法

在審

• 申請號: 201811347686.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109507282A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 解社娟;段志榮;陳振茂;田明明;仝宗飛;蔡文路
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90;G01N29/04;G01N29/24;G01N29/44
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種電磁超聲監測傳感器安裝點的管道表面缺陷檢測方法，首先，在螺旋形線圈正上方放置永磁體制作電磁超聲監測傳感器；在試件表面某處打磨干凈后將傳感器安裝于該處；其次，通過信號發生器對傳感器的線圈通入激勵信號，由于電磁感應，在導電試件表面會產生脈沖渦流，脈沖渦流在恒定磁場作用下產生洛倫茲力，引發試件質點振動，質點振動切割磁場線，又會產生電磁超聲渦流；傳感器會同時檢出由脈沖渦流和電磁超聲組成的復合信號；最后，采用濾波器對復合信號分離出脈沖渦流信號和電磁超聲信號；其中電磁超聲信號可對試件的管道減薄缺陷狀態進行實時監測，脈沖渦流信號可對試件的表面裂紋/腐蝕缺陷進行檢測，實現對電磁超聲監測傳感器在線監測功能和安裝部位的表面缺陷狀況的檢測功能。

技術領域

本發明涉及基于電磁超聲/脈沖渦流復合檢測方法的材料損傷狀態在線監測技術領域，具體涉及一種電磁超聲監測傳感器安裝點的管道表面缺陷檢測方法。

背景技術

隨著近年來我國對核電事業的大力投入，核電站數量和裝機容量持續增加。然而，2011年發生的福島核電站事故再次證明，核電安全問題需得到社會各界人士的高度關注。在核電結構安全管理中，對使用中的管道設備進行在線監測是確保系統安全運行的重要手段。核電結構的一些關鍵部件由于生產、使用時產生的拉應力狀態及輕水堆核電站水環境影響，易萌生應力腐蝕裂紋，同時在彎管和節流孔處經長期沖蝕也可能出現局部減薄缺陷。這些缺陷對核電結構的安全可靠構成了現實威脅。

電磁超聲監測方法是基于電磁超聲監測傳感器的對核電等工業用管道結構進行在線監測經常使用的一種無損監檢測方法，其基本原理為基于電磁超聲對管道內壁減薄缺陷進行實時狀態監測。雖然電磁超聲檢測方法可以很好地檢測出管道內壁的減薄缺陷，但卻有一個近表面盲區，當缺陷位于近表面(1mm-2mm)時，回波信號會與激勵信號幾乎重疊很難區分，即無法有效地檢測出傳感器安裝部位材料表面是否出現裂紋或腐蝕缺陷從而導致漏檢。同時由于電磁超聲監測傳感器固定安裝于管道結構表面而不能隨時移動，因而無法采用其它傳統的表面無損檢測方法(比如滲透檢測方法、磁粉檢測方法、渦流方法等)對安裝部位的表面裂紋或腐蝕缺陷進行檢測。因此，有必要從電磁超聲監測傳感器本身檢測到的信號著手。

經研究表明，電磁超聲監測傳感器的檢出信號本身包含脈沖渦流部分，而脈沖渦流檢測方法對于表面缺陷有較高的精度。因此如果能夠有效地利用電磁超聲中的脈沖渦流信號，實現電磁超聲和脈沖渦流的復合檢測，不但可以很好地對管道內壁減薄缺陷進行實時監測，還能有效地檢測出傳感器安裝部位材料表面是否出現裂紋或腐蝕缺陷。鑒于此，本發明提出了一種電磁超聲監測傳感器安裝點的管道表面缺陷檢測方法，彌補了電磁超聲監測傳感器對于傳感器安裝部位管道表面缺陷存在漏檢的問題。相對于傳統無損檢測方法(傳統無損檢測方法無法解決上述問題)，本發明方法能夠很好的檢測出電磁超聲監測傳感器安裝部位的管道表面裂紋/腐蝕缺陷。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種電磁超聲監測傳感器安裝點的管道表面缺陷檢測方法，該發明彌補了電磁超聲監測傳感器對于傳感器安裝部位管道表面缺陷存在漏檢的問題，具有檢測效率高、檢測范圍大、兼容表面缺陷和深度缺陷檢測等優點。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：