Page 57 - 无损检测2023年第十期

2023远东无损检测新技术论坛论文精选

DOI : 10.11973 / ws j c202310005

基于双切向涡流的阵列探头设计及仿真

王 晋 , 任 毅 , 郑 凯 , 张 卿 , 范高廷 , 张 宏 , 陈玺名 3
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( 1. 江苏省特种设备安全监督检验研究院, 南京 210000 ; 2. 南京工业大学 电气工程与控制学院, 南京 211816 ;

3. 南京航空航天大学 自动化学院, 南京 211106 )

摘 要: 承压类特种设备在石油化工等行业应用广泛, 然而, 出于防腐等需要, 承压设备外常
涂有涂层, 给检测带来了难度。针对涡流检测技术在带涂层检测中的应用, 提出了一种基于双切向
涡流的阵列探头, 并对其阵列单元的性能和阵列探头的整体结构进行分析和设计。理论分析表明,
所提出的阵列单元可消除激励线圈到接收线圈直接耦合信号的影响, 同时, 该探头能够同时实现对
不同长度和不同角度裂纹的定量分析, 进而提高裂纹的检测精度。此外, 为减小提离效应对检测结
果的影响, 设计了带有弹簧的阵列探头结构, 弹簧始终处于压缩状态, 以保证在检测过程中探头的
提离最小, 该研究可为带涂层设备的检测提供一定技术支持。
关键词: 无损检测; 涡流检测; 阵列探头; 切向涡流探头

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 10-0023-05

Desi g nandsimulationofarra y edd y current p robebasedontwoortho g onalexcitationcoils

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WANGJin , RENYi , ZHENGKai , ZHANGQ in g FANGaotin g ZHANGHon g CHENXimin g 3
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( 1.S p ecialE q ui p mentSafet ySu p ervisionIns p ectionInstituteofJian g suProvince , Nan j in g 210000 , China ;

2.Colle g eofElectricalEn g ineerin g andControlScience , Nan j in gTechuniversit y , Nan j in g 211816 , China ;

3.Colle g eofAutomationEn g ineerin g , Nan j in gUniversit y ofAeronauticsandAstronautics , Nan j in g 211106 , China )

Abstract : Pressuree q ui p mentiswidel yusedinp etrochemicalandotherindustries.However , thep ressure

e q ui p mentisoftencoated , whichbrin g sdifficult y tothedetection.Anarra yp robebasedondoubletan g entialedd y

currentwas p ro p osedinthisp a p er , andthep erformanceofthearra yunitandtheoverallstructureofthearra y

p robewereanal y zedanddesi g ned.Thetheoreticalanal y sisshowedthatthe p ro p osedarra y elementcaneliminatethe

influenceofthedirectcou p lin g si g nalfromtheexcitationcoiltothereceivin g coil.Atthesametime , sincethecrack

len g thwasonl y sensitivetothesi g nal p eakvalue , andthecrackan g lewasonl y sensitivetothe p eakp osition , the

p robecanrealizethe q uantitativeanal y sisofcracksofdifferentlen g thsandan g lesatthesametime , thusim p rovin g

thecrackdetectionaccurac y .Inaddition , inordertoreducethelift-offeffectonthedetectionresults , thearra y

p robestructurewithas p rin gwasdesi g ned.Thes p rin gwasalwa y scom p ressedtoensuretheminimumliftin g ofthe

p robedurin g thedetectionp rocess.Thisstud y can p rovidetechnicalsu pp ortforthedetectionofcoatede q ui p ment.

Ke ywords : nondestructivetestin g ; edd y currenttestin g ; arra yp robe ; tan g entialedd y current p robe
现有常用于承压设备检测的无损检测技术主要 设备外常涂有涂层, 在现场检测前需清除设备表面
包括磁粉、 渗透和超声检测。出于防腐等需要, 承压 涂层, 影响了设备检修检验的时间; 同时清除与恢复
涂层一般需要在停机状态下进行, 增加了企业的运
行成本。因此, 寻找可在不破坏承压设备外部涂层
收稿日期: 2023-07-07
基金项目: 江苏省市场监督管理局项目( KJ2022005 )
的前提下, 缺陷进行快速检测的方法具有十分重要
作者简介: 王 晋( 1968- ), 男, 高级工程师, 主要从事特种设备
的意义。涡流检测可在不清除涂层的前提下对设备
检验及无损检测的相关工作
通信作者: 张 卿( 1988- ), 女, 副教授, 主要研究方向为电磁无 表面及上表面的裂纹等缺陷进行检测, 且具有响应
速度快、 检测灵敏高、 易于实现自动化等优点, 因此
损检测, zhan gq in g @n j tech.edu.cn
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2023年 第45卷 第10期
无损检测