Page 110 - 无损检测2024年第五期
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周国正, 等:

   基于多频涡流技术的燃料棒包壳管氧化膜厚度测量方法


   对象是直径为14mm 的锆合金核燃料包壳管, 通过                         内对探头做了标定, 然后分别对30 , 20 , 10 , 0 μ m 的

   千分尺调节探头与燃料包壳管之间的距离( 用来模                           间距进行测量, 得到测量结果如表8所示。其中实

   拟氧化膜厚度), 如图 12 所示。 首先在 0~100 μ m                  际值为千分尺的读数, 测量值为试验系统测量得到
                                                     的厚度间距值, 可见, 该组试验的测量绝对误差小于

                                                     1 μ m 。
                                                           表8 包壳管氧化膜厚度测量试验数据                    μ m
                                                          实际值         30      20      10       0
                                                          测量值        29.98   20.65    9.67    0.67
                                                           误差         0.02    0.65    0.33    0.67


                    图9 探头实物                          5 结论

                                                       文章研究了基于多频涡流检测技术精确测量氧
                                                     化膜厚度的方法。试验结果表明, 利用多频融合技
                                                     术, 可抑制金属涂层厚度和包壳电导率的影响, 氧化


                                                     膜厚度计算的绝对误差平均值为0.2207 μ m , 且最
                                                     大误差不超过1 μ m , 其他包壳管电导率条件下的结

                                                     果相近。通过试验验证了测量系统的可行性, 试验
                                                     测量误差与仿真结果相近。
              图10 测量系统整体结构示意                         参考文献:


                                                      [ 1 ]  汤琪, 王华才, 附程, 等. 秦山一期核电厂乏燃料棒包
                                                           壳外表面氧化膜内应力研究[ J ] . 核动力工程, 2017 ,
                                                          38 ( S1 ): 105-109.

                                                      [ 2 ]  BECKF R , LIND R P , SMITH JA.Tem p erature

                   图11 涡流仪实物                              sensitivit ystud yofedd ycurrentanddi g italg au g e

                                                          p robesfor oxide measurement [ J ] .Research in

                                                           NondestructiveEvaluation , 201 9 , 30 ( 6 ): 334-349.

                                                      [ 3 ]  YAGNIKSK , JOHNSON D P , KERVINENJA.

                                                          Edd ycurrentmeasurementsofcorrosionand metal

                                                          lossinzircalo y claddin gwithferroma g neticcrud [ J ] .

                                                           NuclearTechnolo gy , 2004 , 147 ( 2 ): 291-300.
                                                      [ 4 ]  张娜, 彭磊, 吴瑶, 等. 高分辨率 TMR 传感器阵列磁
                                                           场成像涡流检测探头[ J ] . 仪器仪表学报, 2020 , 41
                                                           ( 7 ): 45-53.
                  图12 现场试验制备


















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          2024年 第46卷 第5期
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