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在线阵列涡流探伤永利电玩城方法探讨

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-06-12 14:07????浏览量:
近年来, 出现了一种新的涡流探伤技术———阵列涡流 ( Eddy Current Array) 。阵列涡流由于具有对各方向缺陷一致的检测灵敏度、能根据被检对象形状设计探头而无需复杂的机械扫查装置、检测速度快等一系列优点, 所以越来越受到人们的青睐。目前在冶金行业, 自动化阵列涡流技术主要应用于钢棒企业的圆钢在线检测。
 
1 阵列涡流探伤技术概述
阵列涡流是用电信号驱动排列在一个探头中的多个涡流线圈的技术。阵列涡流探头由多个独立工作的小线圈构成, 一个常规涡流探头可以被认为是阵列涡流探头的一个线圈。这些线圈按照特殊的方式排布, 使激励线圈与接收线圈之间形成两种方向相互垂直的电磁场传递方式[1] 。工作时按照设定的逻辑程序, 对阵列线圈进行分时切换的激励和接收, 并将获取的涡流响应信号通过多路复用器接入仪器的信号处理系统, 完成一个阵列的巡回检测。为提高检测效率, 阵列涡流探头中包含有几个或十几个甚至几十个线圈, 不论是激励线圈, 还是接收线圈, 相互之间距离都非常接近。采用多路复用技术可以有效避免不同线圈间的相互干扰。
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一个覆盖圆棒 30°弧面的阵列涡流探头的示意图如图 1 所示。相对于第一排 A 组线圈 ( A1,A2, A3, ……) 而言, 第 二 排 B 组 线 圈 ( B1,B2, B3, ……) 为激励线圈。例如 B1 线圈产生的涡流场被 A1 和 A2 线圈接收, B2 线圈产生的涡流场被 A2 和 A3 线圈接收, 依此类推, 这种涡流场的传递适于发现圆棒表面上轴线方向的缺陷; 同时, B1 线圈产生的涡流场也被 B2 线圈接收, B2线圈产生的涡流场被 B3 线圈接收, 依此类推, 这种涡流场的传递适于发现圆棒表面上圆周方向的缺陷[2] 。阵列涡流探伤仪与常规涡流探伤仪的主要不同在于, 作为激励电路, 前者送给各线圈的是猝发生正弦波 ( 或称正弦波串) , 后者送的是连续正弦波; 作为接收电路, 线圈送给前者仪器的是猝发生正弦波, 后者是连续正弦波。阵列涡流仪实现正弦波串激励和接收的电路单元是多路复用器:在激励电路中多路复用器将连续正弦波依时分配给各个独立工作的线圈, 完成阵列线圈的巡回激励, 而在接收电路中多路复用器使多路信号合并共用一个处理信通, 完成资源共享的数字算法。除此之外, 阵列涡流仪与常规涡流仪的振荡器、放大器、相敏检波器、滤波器、鉴幅器和显示器等的电路构成大致相同。
 
2 阵列涡流探伤仪的计量特性
目前, 我国针对常规涡流探伤仪的计量检定是 JJG ( 民航) 0061—2001 《涡流探伤仪检定规程》[3] 。该规程给出的计量特性指标有: 激励源输出频率误差和稳定度以及输出电压误差和稳定度,灵敏度, 信噪比, 提离效应, 探头倾斜性能。在JJG 0061 给出的计量特性中, 除激励源的检定参数外, 其他参数均不适用于在线自动应用的涡流探伤仪器, 因为它们都是利用标准试块测量获得。对于自动探伤系统而言, 由于检测对象和配置探头的原因, 使用特定试块的测量往往无法开展或实现, 因此, 对于自动探伤仪器的计量检定或永利电玩城, 一般需要使用标准信号源进行测量。从这个意义上讲, JJG 0061 不具备广普应用价值。对于阵列涡流探伤仪, 在借鉴超声波探伤仪以及其他既适用于手工检测又适用于自动检测的无损探伤仪器检定规程或永利电玩城规范的基础上研究出一套更为科学的永利电玩城方法, 对阵列涡流仪进行定期永利电玩城是非常必要的。由于阵列涡流探伤仪与常规涡流探伤仪的最大差异是激励和接收都为正弦波串, 所以反映在仪器的计量特性上, 需要增加 “猝发正弦波重复频率稳定度”的测量。此外, 由于目前应用阵列涡流仪的主要目的在于检出不同取向缺陷, 并非追求高灵敏度和宽范围, 所以多数仪器对衰减器量程的设置参差不齐, 因此, 在现阶段应暂不考察阵列涡流仪的动态范围。根据以上讨论, 阵列涡流探伤仪永利电玩城的计量特性应包括如下几项:( 1) 激励源: 输出频率稳定度、输出电压稳定度、输出猝发正弦波重复频率稳定度。( 2) 衰减器衰减误差。( 3) 电噪声电平。( 4) 最大检测灵敏度。
 
3 阵列涡流探伤仪的永利电玩城方法
阵列涡流探伤仪的永利电玩城装置包括信号发生器、标准衰减器和示波器。采用信号发生器输出的标准正弦波信号对探伤仪主要性能进行永利电玩城与测试, 避免了探头对测试数据的影响[4] 。文章仅与常规涡流探伤仪有差异的计量特性给出具体的永利电玩城方法。
 
3. 1 激励源猝发正弦波重复频率稳定度
重复频率稳定度是阵列涡流探伤仪独有的计量特性参数, 它反映仪器激励电路巡回切换的工作状态, 是考察各线圈通道分时激励的重要指标。对于阵列涡流探伤仪, 输出猝发正弦波重复频率的稳定度应≤3% 。重复频率稳定度的永利电玩城方法如图 2 所示方式连接, 在测量频率稳定度和电压稳定度的同时由数字示波器读取仪器输出的猝发正弦波信号的重复频率, 每隔 5 min 测量一次, 共测量 3 次。将测量结果分别记作 fj ( j = 1、2、3) , 并将 fj 的最大值 fmax和最小值 fmin 代入式 ( 1) 计算重复频率稳定度:
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3. 2 衰减器衰减误差
衰减器是涡流探伤仪放大电路的一部分, 放大电路线性直接影响信号显示幅度与输入信号大小的线性关系, 其精度高低决定着对缺陷当量判别的准确性, 尤其对小缺陷的判别影响大[5] 。对于阵列涡流探伤仪, 衰减器每变化 12 dB 的误差应不超过 1 dB。衰减器衰减误差的永利电玩城方法是, 将带有猝发音功能的信号发生器和标准衰减器 ( 测量标准)与被校涡流仪按如图 3 所示方式连接并使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗与终端负载相互匹配。选择信号发生器的频率处于涡流仪的常用激励频率上, 猝发正弦波个数取 3 ~ 5 个。调节信号发生器输出, 使被校涡流仪显示屏上显示的信号幅度为满刻度 100% 。之后, 采用被校涡流仪增益与标准衰减器衰减量进行比较的方法, 读出被校涡流仪增益的误差。如果阵列涡流仪的增益值以倍数 ( 而不是 dB) 计, 应注意标准衰减器衰减量与倍数的换算。
 
3. 3 电噪声电平
电噪声电平是衡量涡流探伤仪自身质量和性能的指标。仪器的噪声会埋没缺陷的指示, 影响缺陷的可探性, 尤其易使小缺陷难于辨认。对于阵列涡流探伤仪, 电噪声电平应不大于显示满刻度的 20% , 且剩余增益大于 40 dB。电噪声电平的永利电玩城方法是, 将被校涡流仪增益调至最大, 此时显示屏时基线上电噪声平均幅度在幅值满刻度上的百分数, 即为仪器的电噪声电平。如果电噪声电平超过 20% , 应减小增益,直至电噪声电平为 20% 止, 记录此时的剩余增益值 ( dB) 。
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3. 4 最大检测灵敏度
最大检测灵敏度是指涡流探伤仪发现最小缺陷的能力[4] 。最大检测灵敏度是在被校涡流仪增益值达到最高时, 用示波器测量到的输入给仪器最小正弦波信号的峰—峰值电压。而描述最小缺陷的正弦波信号幅度应超过噪声的 2 倍 ( 信号超过噪声电平 6 dB) 。阵列涡流探伤仪的最大检测灵敏度应不大于 10 mV。最大检测灵敏度的永利电玩城方法是将信号发生器和标准衰减器 ( 测量标准) 与被校涡流仪按如图 3所示方式连接, 并使信号发生器输出阻抗、标准衰减器特性阻抗与终端负载相互匹配。使信号发生器选择连续正弦波模式。调节涡流仪增益达到最高, 然后调节信号发生器输出, 使涡流仪显示屏上显示信号的最大值比未接入信号发生器时的电噪声电平高 6 dB[6] , 如图 4 所示。用示波器测量此时信号的峰—峰值电压, 或根据信号发生器输出的峰—峰值电压和标准衰减器的衰减量计算出涡流仪输入信号的峰—峰值电压, 作为该频率下被校涡流仪的最大检测灵敏度。
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4 结束语
目前, 从无损检测仪器的计量建标层面, 阵列涡流探伤仪永利电玩城规范属于空白。然而在越来越多的场合, 企业根据自身使用需求以及第二方或第三方鉴定评审要求, 需要对阵列涡流探伤仪实施周期性永利电玩城, 这已逐渐成为一种趋势。本文对阵列涡流探伤仪永利电玩城项目和永利电玩城方法的研究, 为企业和计量机构开展阵列涡流探伤仪校准工作,进而保 证 涡 流 检 测 的 准 确 性 和 可 靠 性 提 供 有 益借鉴。

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