一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法与流程

专利2026-01-02  12


本发明属于超声导波无损检测,具体涉及一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法。


背景技术:

1、纵向模态导波磁致伸缩传感器广泛应用于管道的缺陷检测与健康监测,包含如下结构:提供静磁场的永磁体或电磁铁、铁钴合金磁致伸缩条带、缠绕于条带的螺线管型线圈。通过在线圈中通入瞬态脉冲电流,即可激发出与静态磁场方向(轴向)相同的动态磁场,两者组合使磁致伸缩条带产生形变,耦合至管道中产生纵向模态导波。常规传感器利用磁致伸缩带材整体包覆管道,动态磁场线圈仅有两极,接收回波信号为圆周整体的信息,因此仅能定位缺陷特征的轴向位置,而无法判断其所处的周向角度。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法,采用多元件并联激励、同步接收的结构设计,可实现对检测信号的快速成像,从而判断缺陷周向所处的实际位置,解决常规一体化传感器无法定位缺陷周向位置的问题。

2、为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:

3、一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法,纵向模态导波磁致伸缩传感器为具有多层结构的环型传感器,环绕覆盖于待测管道外表面,n个铁钴合金带材贴片均匀粘贴在待测管道表面圆周方向,分别在每个铁钴合金带材贴片上缠绕动磁场线圈,形成单个传感单元,在环型传感器上层沿轴向布置永磁铁,为各个传感单元提供均匀稳定的静态偏置磁场;在激发导波时,将n个传感单元首尾并联,接入至检测设备的激励端,多单元同步振动,从而在待测管道中产生均匀的纵向模态导波,随后立即将环型传感器切换至采集模式,将n个传感单元相互分离,接入至检测设备的多通道采集端,当导波传输至凹槽缺陷位置产生缺陷回波,与该缺陷处于相同周向位置的第二个传感单元将采集到最大的反射回波,其余传感单元按与缺陷的偏离角度发生幅值衰减现象,通过分析各个传感单元的周向角度与缺陷回波幅值,即可判断凹槽缺陷所处的周向位置。

4、环型传感器环绕覆盖于待测管道外表面,选择整体封装或分离布置的形式。

5、环型传感器内接触面涂抹环氧树脂粘在待测管道表面并固化。

6、本发明所取得的有益效果为:

7、本发明将常规一体化结构拆分为多个通道并联,整体激励、分离化采集,根据各通道回波幅值与其周向角度共同判断缺陷的周向位置,解决了常规磁致伸缩传感器无法定位管道缺陷所处周向角度的技术问题。

8、传感单元周向均布最大限度保持了管道中激发纵向模态导波的能量及均匀性,可达到与传统一体化传感器相近的程度,减少导波非均匀传播引起的漏检现象。对多个传感单元进行独立采集,使其能检测到缺陷回波中包含周向角度信息,增加了导波检测的信息维度,大幅提高了导波传感器的检测效率。



技术特征:

1.一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法,其特征在于:纵向模态导波磁致伸缩传感器为具有多层结构的环型传感器,环绕覆盖于待测管道外表面,n个铁钴合金带材贴片均匀粘贴在待测管道表面圆周方向,分别在每个铁钴合金带材贴片上缠绕动磁场线圈,形成单个传感单元,在环型传感器上层沿轴向布置永磁铁,为各个传感单元提供均匀稳定的静态偏置磁场;在激发导波时,将n个传感单元首尾并联,接入至检测设备的激励端,多单元同步振动,从而在待测管道中产生均匀的纵向模态导波,随后立即将环型传感器切换至采集模式,将n个传感单元相互分离,接入至检测设备的多通道采集端,当导波传输至凹槽缺陷位置产生缺陷回波,与该缺陷处于相同周向位置的第二个传感单元将采集到最大的反射回波,其余传感单元按与缺陷的偏离角度发生幅值衰减现象,通过分析各个传感单元的周向角度与缺陷回波幅值,即可判断凹槽缺陷所处的周向位置。

2.根据权利要求1所述的可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法,其特征在于:环型传感器环绕覆盖于待测管道外表面,选择整体封装或分离布置的形式。

3.根据权利要求1所述的可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法,其特征在于:环型传感器内接触面涂抹环氧树脂粘在待测管道表面并固化。


技术总结
本发明属于超声导波无损检测技术领域,具体涉及一种可周向定位缺陷的纵向模态导波检测方法。在激发导波时,将n个传感单元首尾并联,接入至检测设备的激励端,多单元同步振动,从而在待测管道中产生均匀的纵向模态导波,随后立即将环型传感器切换至采集模式,将n个传感单元相互分离,接入至检测设备的多通道采集端,当导波传输至凹槽缺陷位置产生缺陷回波,与该缺陷处于相同周向位置的第二个传感单元将采集到最大的反射回波,其余传感单元按与缺陷的偏离角度发生幅值衰减现象,通过分析各个传感单元的周向角度与缺陷回波幅值,即可判断凹槽缺陷所处的周向位置。本发明可实现对检测信号的快速成像,从而判断缺陷周向所处的实际位置。

技术研发人员:魏松林,周能华,桂春,张锋,陈银强,唐毅,刘朝
受保护的技术使用者:中核武汉核电运行技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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