Page 65 - 无损检测2022年第五期

俞东宝,等:
核燃料包壳管的阵列涡流检测

要的指导意义。

1 阵列涡流检测原理

阵 列 涡 流 检 测 设 备 中 最 为 常 见 的 两 种 激 励
( T ) - 接收( R ) 方式如图 1 所示, 图中 LSD 为单个线
圈激励、 多个线圈接收方式, 该接受方式接收线圈与
激励线圈的间距较大, 特别适合用于表面大缺陷的
检测, 并且受提离的影响较小; SDD 为双线圈激励、
图 2 阵列涡流扫描方向示意
双线圈接收方式, 该方式对小缺陷的检测灵敏度高。
两种激励 - 接收方式可同时发现不同方向的缺陷, 可 2 工艺试验
检测缺陷类型较全面 [ 4 ] 。
2.1 人工缺陷对比样管
人工缺陷对比样管是针对被检对象的检测要
求, 按照相关标准加工制作, 并经相关部门确认, 用
于被检对象质量符合性评价的试样。人工缺陷的形
式并不统一, 一般由产品制造或使用过程中可能产
生的缺陷性质和形状决定。试 验 所 用 的 对 比 样 管
采用槽和通孔来模拟 316 不锈钢包壳管中的常见
缺陷( 槽 型 缺 陷 用 于 模 拟 裂 纹、 折 叠 等 缺 陷, 通 孔
图 1 阵列线圈激励 - 接收方式示意 缺陷用于模拟分层、 夹杂等缺陷)。试验选择尺寸
试验选用外穿过环绕式阵列探头( 布置 2 圈, 每 为 15.7mm×0.55mm ( 直径 × 壁厚, 下同) 的包壳

圈 23 个点探头), 采用 SDD 激励 - 接收方式, 阵列涡 管制作人工缺陷( 加工通孔, 内环槽、 内纵槽、 外环
流扫描方向如图 2 所示。 槽、 外纵槽)。人工缺陷对比样管结构如图 3 所示。

图 3 人工缺陷对比样管结构示意

图 3 中缺陷 ① 是一个贯穿管壁的通孔, 孔径为 陷 ⑨ 是一个贯穿管壁的通孔, 孔径为 0.2mm 。

0.2mm ; 缺陷 ② 是一个长度为 3 mm 的周向槽, 槽 2.2 参数配置

宽为 0.2mm , 深度为壁厚的 10% , 从管子内壁面切 阵列涡流检测时的缺陷信号强弱不仅取决于工

入; 缺陷 ③ 是一个长度为 3 mm 的周 向槽, 槽宽为 件本身的电导率、 磁导率、 缺陷类型等因素, 同时也
0.2mm , 深度为壁厚的 10% , 从管子外壁面切入; 缺 受探头激励电压、 增益和激励频率的影响。

陷④ , ⑤ , ⑥是3个贯穿管壁的通孔, 孔径为0.2mm ; 阵列涡流 探 头 的 激 励 电 压 及 增 益 可 调, 电 压
沿圆 周 方 向 彼 此 间 隔 为 120° , 长 度 方 向 上 相 隔 及增益越大, 检测线圈的感应电动势也就越大, 同
200mm ; 缺陷 ⑦ 是一个长度为 3 mm 的轴向槽, 槽 时噪声信号的幅值也会更大。将噪声信号控制在

宽为 0.2mm , 深度为壁厚的 10% , 从管子外壁面切 一定水 平 的 情 况 下, 应 尽 量 增 加 电 压 值 和 增 益。
入; 缺陷 ⑧ 是一个长度为 3 mm 的轴 向槽, 槽宽为 试验采用双通道 检 测 ( 轴 向 和 周 向 通 道), 电 压 设

0.2mm , 深度为壁厚的10% , 从管子内壁面切入; 缺 置为6V , 增益为54dB 。根据涡流检测理论, 频率

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2022 年 第 44 卷 第 5 期
无损检测