Page 42 - 无损检测2023年第一期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202301002

水冷壁管腐蚀脉冲涡流检测信号处理与成像

邢仁飞 , 杨 帆 1 , 3 , 付跃文 , 黄文丰 , 陶爱军 , 夏志风 , 段建刚 2
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( 1. 南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室, 南昌 330063 ;

2. 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司, 沈阳 110043 ;

3. 中车广东轨道交通车辆有限公司, 江门 529100 )
摘 要: 为实现水冷壁脉冲涡流可视化检测, 从信号滤波、 信号特征提取以及成像等3个方面

着手, 提出了一种高灵敏度成像方法。通过定量对比不同滤波方法的信噪比, 表明提出的滤波方法
在脉冲涡流检测信号处理中具有显著效果。通过微分方法提取斜率特征进行成像, 图像厚度表征
准确度高, 可实时成像, 有助于现场人员及时发现缺陷。

关键词: 脉冲涡流; 小波阈值去噪; 信噪比; 斜率特征; 成像算法

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 01-0008-06

Si g nal p rocessin g andima g in g of p ulsededd y currenttestin g forcorrosionofwaterwalltubes

1
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1 , 3
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XINGRen g fei , YANGFan , FUYuewen , HUANG Wenfen g TAOAi j un , XIAZhifen g DUANJian' g an g 2
,
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( 1.Ministr y ofEducationKe yLaborator y ofNondestructiveTestin g , Nanchan gHan g kon gUniversit y ,

Nanchan g 330063 , China ; 2.AECCShen y an gLimin gAero-En g ineCo. , Ltd. , Shen y an g 110043 , China ;

3.CRRCGuan g don gCo. , Ltd. , Jian g men529100 , China )

Abstract : Inordertorealizethevisualizationof p ulsededd ycurrenttestin gofwaterwalls , ahi g hsensitivit y

ima g in gmethodwas p ro p osedfromthreeas p ectsofsi g nalfilterin g , si g nalfeatureextractionandima g in g .Throu g h

q uantitativecom p arisonofthesi g naltonoiseratioofdifferentfilterin gmethods , itshowsthatthe p ro p osedfilterin g

methodhasasi g nificanteffectinthesi g nal p rocessin g of p ulsededd y currenttestin g .Theslo p efeatureisextracted

b y differentialmethodforima g in g .Theima g ethicknessischaracterizedwithhi g haccurac yandcanbeima g edin

realtime , whichishel p fulforfieldp ersonneltofinddefectsintime.

Ke ywords : p ulsededd ycurrent ; waveletthresholdde-nosin g ; si g naltonoiseratio ; slo p efeature ; ima g in g
al g orithm
水冷壁管道长期处于高温服役状态, 极易出现 测线圈激发初级磁场, 试件中产生的感应涡流在有
大面积腐蚀, 因此需要对其进行定检以防止更严重 缺陷的状态下会改变流向, 导致次级磁场发生变化,
的事故发生 [ 1 ] 。常见的水冷壁管道无损检测方法有 检测线圈接收次级磁场信号并以衰减电压的形式呈
远场涡流检测 [ 2 ] 、 漏磁检测 [ 3 ] 、 电磁超声检测 [ 4 ] 等。 现 [ 5 ] , 再通过提取衰减电压中的特征信息可实现缺
脉冲涡流检测( PECT ) 是一种非接触式检测手段, 陷检测, 而构建 PECT 成像系统对电磁信号进行可
具有宽频谱、 不停机检测等优势。其检测原理为: 检 视化, 则有助于检测时高效识别缺陷 [ 6-7 ] 。
为减小检测信号中的噪声干扰, 提升检测信噪
比以及检测灵敏度, 研究人员尝试了改变 PECT 探
头结构 、 改善激励线圈与检测线圈的耦合关系 、
收稿日期: 2022-05-30 [ 8 ] [ 9 ]
基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 52067016 )
抑制提离效应 [ 10 ] 等方法。在特征提取前, 通常需要
作者简介: 邢仁飞( 1996- ), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为电
对衰减电压进行滤波处理。脉冲涡流检测信号中的
磁无损检测技术及仪器

通信作者: 付跃文( 1967- ), 男, 博士, 教授, 主要研究方向为电 噪声主要来源于工频噪声与高频白噪声, 实际检测
中其频带往往分布在整个频率轴上。传统的移动均
磁无损检测技术与信号处理, fu y uewen@126.com
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2023年 第45卷 第1期
无损检测