Page 52 - 无损检测2022年第三期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202203004

基于脉冲涡流晚期信号斜率的不锈钢壁厚测量

田亚团 , 向 安 , 来园凯 2
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( 1. 中石化工程质量监测有限公司,北京 100020 ; 2. 天津舜捷安科技有限公司, 天津 300110 )

摘 要: 分析了 304 不锈钢的脉冲涡流信号, 以单对数坐标系下晚期信号的斜率作为表征壁厚
的特征值, 拟合出晚期信号斜率与不锈钢壁厚之间的关系式, 并通过试验分析了提离高度、 缺陷形
状等对信号的影响。该方法已进行实践应用, 效果良好。
关键词: 脉冲涡流; 晚期信号斜率; 不锈钢壁厚测量

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 03-0018-04

Wallthicknessdetectionofstainlesssteelbasedonp ulseedd y currentlatesi g nalslo p e

TIANYatuan , XIANGAn , LAIYuankai 2
2
1

( 1.Sino p ecEn g ineerin gQualit yMonitorin gCo. , Ltd. , Bei j in g100020 , China ;

2.Tian j inSun- j aneTechnolo gyCo. , Ltd. , Tian j in300110 , China )

Abstract : Thep ulsededd y currentsi g nalof304stainlesssteelwasanal y zed , andtheslo p eofthelatesi g nalin

thesin g lelo g arithmiccoordinates y stem wasusedasthecharacteristicvaluetocharacterizethewallthickness.The

relationshi pbetweenthelatesi g nalslo p eandthestainlesssteelwallthicknessisfitted.Theeffectsofliftoffhei g ht

anddefectsha p eonthesi g nalareanal y zedthrou g hex p eriments.Thismethodhasbeena pp liedinp racticewithg ood
effect.

Ke ywords : p ulsededd y current ; latesi g nalslo p e ; stainlesssteelwallthicknessmeasurement
脉冲涡流检测技术具有无需拆除保温、 无需进 比较了不锈钢与碳钢的脉冲涡流信号, 并以晚期信
行表面处理、 无需停机检测、 采样速度快等优点, 近 号斜率作为表征不锈钢壁厚的特征值, 由已知壁厚
年来广泛应用于石油炼化、 基础化工行业的碳钢等 的特征值拟合出晚期信号斜率与不锈钢壁厚之间的
铁磁性材料的壁厚和缺陷检测中 [ 1 ] 。 关系式, 分析了提离高度等对脉冲涡流信号及壁厚
由于材料的磁导率不同, 铁磁性材料和非铁磁 测量的影响, 最后通过平板、 试验管和现场试验对该
性材料的脉冲涡流研究方法也不同。不锈钢等非铁 方法进行了验证。
磁性材料常以差分信号峰值 [ 2-4 ] 、 峰值时间 [ 4 ] 、 过零
点时间 [ 2 ] 或提离交叉点 [ 5 ] 作为表征壁厚的特征值, 1 晚期信号斜率表征壁厚的技术原理
而碳钢等铁磁性材料常以拐点时间 [ 6 ] 或晚期信号衰 脉冲信号包含构件的厚度、 尺寸、 电磁特性等信
[ 7-8 ]
减率( 或晚期信号斜率) 作为表征壁厚的特征值。 息, 需从其中提取合适的特征量来评估构件的壁厚
研究方法上的不同限制了脉冲涡流检测仪的应用范 减薄程度。文献[ 9 ] 对脉冲涡流感应电压的时域信
围, 国外大部分脉冲涡流检测仪只能检测铁磁性材
号进行了计算, 并得到如式( 1 ) 所示的晚期信号 V e
料, 不能进行非铁磁性材料的检测。 ( t ) 的近似式。
文章对不锈钢的脉冲涡流信号进行试验研究, - t / τ d
()
V et ≈U e e t ≫ 0 ( 1 )
2 2 ( 2 )
τ d = μ σd / π
收稿日期: 2021-08-17
为涡
作者简介: 田亚团( 1980- ), 男, 高级工程师, 主要从事特种设备 式中: U e 为与材料及提离高度相关的函数; τ d
的检验检测, 工程质量监测等相关工作 流扩散时间常量; 为构件的磁导率; σ 为构件的电
μ
通信作者: 田亚团, t y t8098@sina.com 导率; d 为构件厚度; t 为时间。
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2022 年 第 44 卷 第 3 期

无损检测