基于ANSYS仿真分析的管材涡流检测频率优化研究

针对传统的涡流检测激励频率确定方法存在与实际情况不符和难以得到最佳检测频率的问题,基于大型通用有限元软件ANSYS建立了外径19 mm、壁厚2 mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管材涡流检测内插式探头和穿过式探头的仿真模型,根据差动探头的特性,通过计算距人工缺陷不同距离时检测线圈电流的实部IREAL、虚部IIMAG和线圈的阻抗差ΔZ,进而得到缺陷仿真信号,通过比较不同频率下缺陷信号的幅值和相位,确定穿过式探头的最佳检测频率为50 kHz。     

锻件超声检测中不同频率直探头的缺陷当量差异

通过理论分析与试验验证,探讨了对大厚锻件(直径×厚度为ф4 480mm×800mm)使用不同频率直探头进行超声检测时,平底孔缺陷当量值发生很大变化的原因,可供超声检测同行参考。     

基于聚焦探头的带包覆层管道复杂结构部位脉冲涡流检测研究

脉冲涡流检测技术在带包覆层管道腐蚀缺陷检测中展现出优势而引起广泛关注。本研究设计了一种脉冲涡流聚焦探头,通过有限元仿真与试验,研究其在复杂结构部位中的检测能力。仿真结果显示,设计的脉冲涡流聚焦探头能有效聚集磁场与涡流场能量,有利于对局部缺陷与复杂结构中的缺陷进行检测。通过探究聚焦探头在提离10~50 mm下对管道焊缝及各种尺寸局部缺陷的检测灵敏度,分析其检测能力与提离检测极限,以及在检测过程中的信号特征。结果表明,聚焦探头在提离50 mm下仍能检出尺寸为40 mm×40 mm×1 mm（长×宽×深）的方形局部腐蚀缺陷,焊缝信号的凸起特征、缺陷信号的下凹特征与仿真结果相印证。     

航空发动机涡轮叶片涡流自动化检测试验研究

涡流检测技术对工件表面或近表面的缺陷有很高的检出灵敏度,且检测线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现自动化。针对航空发动机涡轮叶片的复杂曲面人工检测难度大、效率低等问题,研制了一套六自由度机器人涡流自动化检测系统,该系统可自行对其工作空间、工作表面和运动学的工作特性进行分析研究;设计了多种典型涡轮叶片专用弹压式涡流检测探头,可自适应叶片形貌及叶片安装误差;开展了涡轮叶片检测自动扫查检测试验,优化了涡流检测的激励频率和自动扫查速度。结果表明:可弹压式涡流探头对叶片表面缺陷可自适应涡轮叶片的复杂表面,提高了自动化检测的精度,同时弥补提离变化和安装误差。当激励频率为1.25~1.75 MHz、扫查速度为30 mm/s时,检测灵敏度较高,能有效检出缺陷。相比于人工涡流检测方法,该自动化检测系统提高了叶片的检测效率。     

5A06薄壁球壳件涡流检测技术

针对壁厚约为1.5mm的5A06锻轧薄壁球壳工件的加工工艺和内部可能的缺陷形貌,分析了该薄壁件质量的无损检测技术现状和检测难点。设计了含有不同尺寸的模拟裂纹和分层缺陷的对比试样,研制和改进了专用的高灵敏度探头。通过采用优化的涡流检测参数,实现了有效检出5A06薄壁壳体表面5mm×0.05mm(长度×深度)的裂纹类缺陷,具备了检出在1mm渗透深度下的5mm长线形刻槽和0.8mm深度左右的0.5mm面型缺陷的高灵敏度检测能力,并提出了100%检测工件质量的方法。     

多层铆接结构铆钉孔周裂纹的脉冲涡流检测

飞机多层金属铆接结构中铆钉周边裂纹的检测是无损检测领域中的一个难点和热点。基于脉冲涡流检测技术,设计检测探头,并对探头的激励线圈匝数、检测频率、接收传感器距铆钉距离等参数进行优化,研制一种使探头能够围绕铆钉进行旋转检测的装置。检测探头参数和传感器与铆钉之间的距离参数的变化对检测灵敏度的影响较大。旋转装置检测时:激励匝数为180匝、检测频率为100 Hz、探头与铆钉距离4 mm时,对于长度为1、2 mm的铆钉孔周边裂纹检测效果较好;对于长度大于2 mm的铆钉孔周边裂纹,探头距离铆钉10 mm的时候检测灵敏度较高。利用旋转装置检测和纯手动检测的结果对比表明,旋转检测装置能够很好地抑制探头与铆钉之间的距离变化带来的对信号的干扰,减少伪缺陷并提高检测效率。     

铜覆钢涡流检测探头优化设计与研究

为了提高涡流检测技术对铜覆钢表面及近表面的检测灵敏度,针对探头与铜覆钢的同轴度状态、激励信号频率、探头线圈的匝数及宽度探头等变量对铜覆钢涡流检测过程造成的影响,从同轴度矫正和探头参数优化的角度对铜覆钢涡流检测探头进行设计。利用数值仿真技术从理论上确认探头与铜覆钢的同轴度对涡流检测效果的影响。设计制作直径可调铜覆钢专用检测探头,可检测出铜覆钢材料中深度为0.1 mm的近表面缺陷。采用正交实验方法研究不同因素对涡流检测探头的影响程度。结果表明,铜覆钢涡流检测探头激励频率为25～35 kHz时,探头对于铜覆钢缺陷的检测灵敏度最高。因此,通过改善探头结构、优化探头参数,可提高铜覆钢涡流检测灵敏度。     

8mm铜杆穿过式涡流探头校准方法

涡流检测探头的校准对保证涡流在线检测精度有重要意义。研究了φ8 mm铜杆穿过式涡流在线检测探头的校准方法。根据铜杆的集肤深度,设计了人工标准缺陷,利用带有人工标准缺陷的铜杆作为对比试样进行校准。在要求的校准速度下,比对探头对人工标准缺陷实际检测增益,实现探头的精度校准。     

φ8mm铜杆穿过式涡流探头校准方法

涡流检测探头的校准对保证涡流在线检测精度有重要意义。研究了φ8mm铜杆穿过式涡流在线检测探头的校准方法。根据铜杆的集肤深度,设计了人工标准缺陷,利用带有人工标准缺陷的铜杆作为对比试样进行校准。在要求的校准速度下,比对探头对人工标准缺陷实际检测增益,实现探头的精度校准。     

铝薄板模拟分层缺陷的阵列涡流检测仿真

采用阵列涡流检测方法对4mm厚铝薄板进行检测,用不同孔径、不同埋深的平底孔模拟分层缺陷,通过Ansys仿真和试验检测工艺参数、缺陷大小与埋深对阵列涡流信号的影响。结果表明:阵列涡流检测在探头以标称频率工作时灵敏度最高,在缺陷直径8~12mm范围内,相同尺寸的缺陷,埋深越小,感应电压越大,相位滞后角减小;埋深相同的缺陷,缺陷尺寸对相位值影响较小,可以通过感应信号相位来确定分层缺陷埋深。     

铝合金熔焊缝表面缺陷阵列涡流检测的仿真和试验

分析了铝合金熔焊缝的特点,通过仿真和试验分析了铝合金熔焊缝不同区域对电导率的影响,以及焊缝表面形状对涡流检测信号的影响。结果表明,采用阵列涡流检测方法可以检测出铝合金熔焊缝表面尺寸为3.0mm×0.2mm×0.3mm的人工槽缺陷。     

钢材管制品的磁饱和涡流检测实施方法

1适用范围1．1该实施方法包括用涡流法检测钢管和管材缺陷的规程。通过在靠近检测线圈部位使用集中的强磁场使被检件完全呈现为非磁性。注：为了方便起见．下文术语中管或管材产品指通孔管和盲孔管两者。1．2本规程特别适合于使用环状线圈组件的涡流检测法。然而，用固定或旋转式探头组件的涡流技术．常用增加大直径管子的缺陷灵敏度或使得从特殊类型的缺陷上收到的响应信号达到最大。1．3本方法准备用于外径约1／4英寸～10英寸（6．35mm～254．0mm）的管材。然而．该技术已用于更小或更大直径的管材．这要在合同双方之间的合同协议中详细说…     

基于RBF模型的核用锆管超声检测参数优化

通过试验建立了锆合金管材超声检测参数的优化模型,模型选取三层RBP网络,其中输入层为转速、送进速度和重复频率,输出层为人工缺陷重复检测的标准偏差。构建的网络为2-8-1,网络测试误差(均方差)为0.004。通过检测参数优化模型,确定出9mm×0.6mm(直径×壁厚)的核用Zr-4管材超声检测的最佳参数为管材送进速度7m·min-1,探头旋转速度5 100rpm,仪器重复频率15kHz。将模型确定的检测工艺参数应用于生产检测中,结果表明,利用参数优化模型为优化超声检测工艺参数提供了一种新方法。     

人工槽宽度对涡流检测信号影响的探讨

涡流检测用对比样棒上表面人工槽的长度、宽度和深度都会影响涡流检测信号的幅值和相位。通过点式涡流探伤系统对两组相同长度和深度但宽度不同的5个表面人工U型刻槽连续检测10次，将10次涡流检测的信号幅值和信号相位数据进行比较分析，得出人工U型槽的宽度对涡流检测信号幅值高度影响较小，涡流检测信号相位值随人工U型槽宽度的增加逐渐递增，为对比样棒上人工缺陷的制作和缺陷尺寸信息分析判断提供理论支撑。     

铁磁性管道脉冲远场涡流检测中线圈间距影响

依据分析检测原理,对铁磁性管道脉冲远场涡流检测时激励线圈与接收线圈之间的间距对缺陷检测结果的影响进行试验研究。给出了试验所得的检测线圈衰减曲线、检测灵敏度曲线以及感应电压剖面曲线。对材质为J55,尺寸为73.8 mm×5.7 mm的油管进行检测试验,结果显示当线圈间距由60 mm逐步增加到210 mm时,检测线圈感应电压衰减曲线发生明显变化,缺陷检测灵敏度|Δu|/u由0.35逐步增加到143,最高灵敏度对应的接收时间点前移2 511μs;但线圈间距增加到240 mm时,灵敏度|Δu|/u降为73。试验结果表明:线圈间距为210 mm时,其检测灵敏度最佳。该研究对脉冲远场涡流检测探头的设计具有参考价值。     

超声TOFD技术在小径厚壁管检测中的应用

应用超声TOFD技术对规格为Ф80mm×19mm的小径厚壁管进行了检测。阐述了TOFD探头楔块修磨后仪器相关参数的调整方法,并与相同厚度钢板进行了检测灵敏度对比。试验结果表明,TOFD探头楔块修磨至与被检管材相同曲率后,能够对焊缝内缺陷有效检出,且楔块修磨后检测灵敏度与相同厚度板材检测灵敏度相比,没有明显变化。     

核燃料包壳管的阵列涡流检测

为研究阵列涡流技术在核燃料包壳管在线检测中的适用性,采用阵列涡流检测设备在人工缺陷对比样管上开展了检测能力验证试验。试验结果表明,对于壁厚为0.55 mm的核燃料包壳管,该方法可准确识别?0.2 mm的通孔以及深度为壁厚的10%、宽为0.2 mm、长为3 mm的内外壁周向槽和轴向槽等人工缺陷。     

活塞燃烧室的涡流阵列检测

根据发动机活塞的铸造工艺,分析了活塞燃烧室表面可能产生缺陷的类型,提出了基于涡流阵列的检测方法。研制了活塞燃烧室表面涡流阵列C扫描检测系统,采用自主设计的两种对比试块,研究了激励频率、高通滤波、检测速度等参数对涡流信号的影响。开展了检测工艺研究,根据检测速度、深度、灵敏度以及信噪比等因素选定检测工艺参数,根据选定的工艺参数调整阻抗增益和相位,在检测速度小于24s/件的情况下,有效实现了活塞燃烧室表面规格为5 mm×0.12mm×0.2mm(长×宽×深)的人工裂纹的检出。     

高频窄脉冲探头在锆合金小径薄壁管超声检测中的应用

针对锆合金小径薄壁管在超声检测时,要求检测灵敏度一般为壁厚的5%,且管材壁厚较薄(小于1mm)又易造成内外壁缺陷分辨困难的问题,重点分析了高频窄脉冲探头对检测灵敏度和分辨力的影响,选取了3个不同参数的探头对分析结果进行验证,确定了在检测锆合金小径薄壁管时选择探头的方法。     

核用锆合金管材的涡流检测技术

理论分析了核用锆合金管材涡流检测的原理和影响检测结果的因素,针对压水堆10 mm×0.7 mm核用锆合金管材的涡流检验,阐述了检测工艺参数的确定方法。通过应用实例,表明涡流检验技术在核用锆合金管材生产和检验中发挥的重要作用。