Page 76 - 无损检测2025年第二期

孙圣辉，等：

不锈钢材料及焊缝的涡流阵列检测效果分析

1 涡流阵列检测技术 （轴向）通道和横向（周向）通道。纵向通道用于检测
垂直于线圈阵列排布方向的缺陷，横向通道用于检
涡流阵列检测技术（ECA）是将众多单独的涡
测平行于线圈阵列排布方向的缺陷。该拓扑技术又
流线圈，通过一定的规律方式布置到一起组成一个
分为长距单激励、短距双激励，具体工作方式如下。
更大的探头，从而实现更快速的一次检查全覆盖的
长距单激励（LSD）——两排线圈距离较远，利
技术。其可以借助编码器对探测数据进行编码记录，
[5]
用一个线圈作为激励源 。LSD拓扑方式示意如图2
得到C扫描显示并记录保存， 实现数据的可追溯。
所示，图中T为激励线圈，R为接收线圈， 下同。
拓扑技术是涡流阵列技术中的一个重要术语，指
的是如何将多个线圈布置在一个探头内部，且如何控
制这些线圈以实现不同的激励与接收组合，从而建立
一个或多个涡流阵列通道。文章所用的涡流阵列仪
器与探头组成的检测系统，可实现的拓扑技术有阻抗
式拓扑技术、激励/接收分离式拓扑技术。
阻抗式拓扑技术（IMP） ，主要采用一个或一组
线圈既做激励又做接收的工作模式 。阻抗式又常
[5]
分为绝对式和差动式两种经典模式，IMP拓扑方式
图 2 LSD 拓扑方式示意
示意如图1所示。
短距双激励（SDD）——两排线圈距离较近，使
用了两个线圈同时作为激励源（见图3），形成一个
更大的激励源 。
[5]

图 3 两个线圈作为激励源的 SDD 拓扑方式示意
2 试样与检测系统

2.1 试样
为了测试涡流阵列技术在不同应用条件下的检
测能力和效果，参考美国ASME BPVC.V—2019 《锅
炉及压力容器规范第V卷 无损检测》等标准分别制
作加工了材料和焊缝试样，焊缝试样又分为焊缝表
面磨平和焊缝表面未磨平两种。试样上加工了表面
及近表面刻槽、圆孔等人工缺陷，试样详细信息如
图 1 IMP 拓扑方式示意 表1所示。
激励/接收分离的拓扑技术是涡流阵列检测技术 试样上另设置了长横槽，用于对涡流阵列检
主要的工作方式，通常由两排线圈协同工作，组成纵向 测系统的检测通道进行通道校准。除通道校准外，
表1 试样详细信息

序号 试样编号 试样材料 试样种类 缺陷位置
1# ZXHL-SK304-04 304不锈钢 材料 表面（按正面），近表面（按反面）
2# 316L-ECA-273-3 316L不锈钢 磨平焊缝 表面
3# 316L-ECA-114-1 316L不锈钢 未磨平焊缝 表面
4# 316L-ECA-273-2 316L不锈钢 磨平焊缝 近表面
5# 316L-ECA-273-1 316L不锈钢 未磨平焊缝 近表面
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2025 年 第 47 卷 第 2 期
无损检测