[發明專利]一種核電站渦流檢測探頭的制作方法

有效

• 申請號: 202011188072.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112420227B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李曉光;吳世亮;孫凱;張娜;陶鈺;李陽;裴希保
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G06F30/23
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王濤

本發明公開了一種核電站渦流檢測探頭的制作方法，所述探頭的等效電路為直流電阻R_dc和電感L串聯后與寄生電容C_s并聯,其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：a.采用數值計算方法求得Cs和Rdc，采用有限元計算方法求得L；b.根據計算出來的Cs、Rdc、L，結合探頭等效電路模型計算出探頭阻抗；c.根據所需探頭頻率范圍以及所述探頭阻抗獲得阻抗頻率公式；d.利用阻抗頻率公式并根據所需的阻抗和頻率范圍，確定探頭的參數從而制作符合需求的探頭。為渦流檢測探頭的選擇，提供快捷、高效、可靠和經濟的評價手段。

技術領域

本發明屬于核電檢測設備領域，特別涉及一種核電站渦流檢測探頭的制作方法。

背景技術

在設計生產渦流檢測探頭時需要確定各種參數，包括：⑴探頭類型：⑵探頭導線的相對介電常數；⑶探頭導線的電阻率；⑷當探頭帶磁芯時，磁芯的電導率；⑸當探頭帶磁芯時，磁芯的相對磁導率；⑹探頭線圈的外徑；⑺探頭線圈的內徑；⑻探頭導線的外徑；⑼探頭導線的內徑；⑽探頭線圈的高度；⑾當探頭為差分線圈時，兩個線圈的間距；⑿當探頭帶磁芯時，磁芯的直徑；⒀當探頭帶磁芯時，磁芯的高度；⒁輸入探頭的電流；⒂探頭的繞線方式；目前沒有一個明確的方法根據需要的探頭頻率確定上述參數的方法，多采用繞制完成后測試，根據測試不斷調整各參數，生產效率極低。

發明內容

本發明的目的是提供一種探頭的核電站渦流檢測探頭的制作方法，能夠快遞準確的制作出符合要求的探頭。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種核電站渦流檢測探頭的制作方法，所述探頭的等效電路為直流電阻R_dc和電感L串聯后與寄生電容C_s并聯，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：

a.采用數值計算方法求得C_s和R_dc，采用有限元計算方法求得L；

b.根據計算出來的C_s、R_dc、L，結合探頭等效電路模型計算出探頭阻抗；

c.根據所需探頭頻率范圍以及所述探頭阻抗獲得阻抗頻率公式；

d.利用阻抗頻率公式并根據所需的阻抗和頻率范圍，確定探頭的參數從而制作符合需求的探頭。

優化的，所述寄生電容C_s采用六邊形繞組線圈模型，在標準繞線中，新層線圈繞組的起始位置與上一層線圈繞組的末端一致，在折繞繞線中，每一層繞組的起始位置固定在線圈的一端，

對于由兩個平行板組成的電容器，在圓柱坐標系中，圓柱涂層dC_in的基本電容為

其中ε₀是真空中的介電常數；ε_r是絕緣涂層的相對介電常數；d_o是導線的外直徑，d_i是導線去掉絕緣涂層的內直徑；l_t是每匝線圈的平均長度，l_t＝π(D_o+D_i)/2，Do為線圈的外直徑，D_i為線圈的內直徑，

空氣間隙的基本電容表示為

匝間的基本電容表示為

導線內部的匝間電容的C_tti可以通過下式獲得

可以通過式(4)計算兩個內部相鄰層的電容C_lli，且C_lli＝C_tti；