鋼管渦流檢測系統(tǒng)設計及孔類缺陷辨識研究.pdf

1、在工程實踐中，常采用渦流檢測法對鋼管進行質量檢測，我國也制定了相應的渦流檢測標準GB/T7735-2004。本文以檢測標準GB/T7735-2004作為參考，為了完善其對鋼管缺陷的評價體系，針對標準中已涉及的通孔缺陷和未涉及的內外盲孔缺陷，加工了相應的鋼管試樣，開展不同磁化強度下鋼管渦流檢測試驗，深入分析了通孔和內外盲孔隨磁化電流的信號變化特征。
　　本文首先考慮到鋼管渦流檢測的試驗需求，設計了相應的渦流檢測系統(tǒng)。在系統(tǒng)設計中，除

2、渦流檢測線圈、激勵模塊及放大模塊采用必要的硬件來實現，后續(xù)信號處理都是數字化操作，主要基于Python語言編制了數字化相敏檢波、信號合成及界面顯示等功能。
　　利用上述渦流檢測系統(tǒng)和相關機械裝置組建了渦流檢測試驗平臺，在該平臺下對含不同直徑通孔的鋼管開展試驗。試驗結果表明，通孔直徑一定時，在非飽和磁化區(qū)內，通孔信號幅值隨電流的增加先增大后減小，相位角隨電流的增加逐步上升。在飽和磁化區(qū)內，對于直徑較小的通孔（如Φ1.5、2、2.5m

3、m通孔），信號幅值隨電流的增加呈現遞減的趨勢，相位角隨電流的增加起伏不定、但波動差異較?。欢鴮τ谥睆捷^大通孔（如Φ4.5、6、10、15mm通孔），信號幅值隨電流的增加略有上升，相位角隨電流的增加發(fā)生大幅度減小、變化雜亂。
　　在材質相同的鋼管上加工直徑一致、深度不同的內外盲孔，對鋼管開展非飽和及飽和磁化下渦流檢測試驗發(fā)現，內外盲孔缺陷均可有效檢出。但本試驗采用外穿過差動式檢測線圈，由渦流的有效滲透深度可知，位于鋼管內壁的盲孔缺陷

4、理應無法被檢出。針對該試驗現象，通過理論分析推知的鋼管磁導率與磁化電流的關系曲線，得出內盲孔能夠被檢出的原因是由缺陷周圍處的非均勻磁導率擴散至鋼管表面，對線圈阻抗產生影響，這才使得內盲孔被檢出。
　　最后，系統(tǒng)研究了不同深度的內外盲孔在磁化電流一定時的信號特征，提出一種非飽和磁化區(qū)內區(qū)分內外壁缺陷的新方法，即在非飽和磁化區(qū)內，選取使內外壁缺陷相位角之間有較大夾角的磁化電流范圍，并以內外壁缺陷相位角的不同變化范圍在渦流儀中設置兩個報