一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于核級(jí)傳熱管的檢查，如蒸汽發(fā)生器傳熱管，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和檢查技術(shù)條件的限制，目前主要是采用了軸繞式線圈渦流檢驗(yàn)技術(shù)，由于響應(yīng)信號(hào)的相位角與缺陷深度之間總是存在良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此通常采用以差分通道下信號(hào)相位角來(lái)評(píng)定缺陷深度的方法。但是，如果軸繞式線圈位于幾何形狀發(fā)生較大改變的區(qū)域時(shí)，比如在脹管過(guò)渡區(qū)，存在過(guò)渡區(qū)對(duì)渦流信號(hào)的突變影響，可能檢測(cè)不到缺陷。因此在傳熱管的脹管過(guò)渡區(qū)附近使用內(nèi)穿軸繞式線圈渦流檢驗(yàn)技術(shù)有一定的檢測(cè)盲區(qū)，需要使用渦流旋轉(zhuǎn)探頭檢驗(yàn)技術(shù)、渦流陣列探頭檢驗(yàn)技術(shù)作為傳熱管缺陷檢查的補(bǔ)充技術(shù)手段。
[0003]渦流旋轉(zhuǎn)探頭檢驗(yàn)技術(shù)一般采用尺寸很小的扁平式線圈，對(duì)小缺陷的檢出具有良好的靈敏性，在脹管區(qū)，探頭不受變徑的影響，可以檢測(cè)出脹管過(guò)渡區(qū)的缺陷。但是，由于渦流旋轉(zhuǎn)探頭上使用扁平式線圈得到的是絕對(duì)信號(hào)，而不是差分信號(hào)，因此無(wú)法采用以差分通道下信號(hào)的相位角來(lái)進(jìn)行缺陷深度評(píng)定的方法；而絕對(duì)信號(hào)的噪聲及信號(hào)偏移較大，無(wú)法以相位角來(lái)進(jìn)行缺陷深度的評(píng)定，因此只能對(duì)檢出的缺陷進(jìn)行定性，無(wú)法對(duì)缺陷的深度進(jìn)行定量。而對(duì)于渦流陣列探頭檢驗(yàn)技術(shù)，它使用多個(gè)錯(cuò)位排列式扁平線圈，采用多路復(fù)用電路實(shí)現(xiàn)線圈的電磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)可以達(dá)到渦流旋轉(zhuǎn)探頭相同的效果；但同樣的，其也只能對(duì)檢出的缺陷進(jìn)行定性，無(wú)法對(duì)缺陷的深度進(jìn)行定量。
[0004]因此，為了更有效和可靠地檢測(cè)出傳熱管上各部位可能出現(xiàn)的缺陷，并對(duì)其上缺陷的深度進(jìn)行定量，將此缺陷深度作為是否堵管的重要依據(jù)，亟需研制一種新的缺陷深度定量方法以滿足傳熱管無(wú)損檢測(cè)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的用于核級(jí)傳熱管缺陷的渦流檢測(cè)深度定量方法，從而解決在傳熱管上某些特殊區(qū)域如脹管過(guò)渡區(qū)存在無(wú)法確定缺陷深度的技術(shù)困難；同時(shí)，利用此方法也可以對(duì)傳熱管全管段存在的缺陷進(jìn)行深度定量。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一、采集標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)
[0008]通過(guò)設(shè)置具有已知人工模擬蒸汽發(fā)生器傳熱裂紋缺陷的標(biāo)定管，采集這些標(biāo)定管的標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；
[0009]步驟二、缺陷信號(hào)差分處理
[0010]差分處理計(jì)算公式如下:
[0011]Ec (t) = Ea(t)-Ea(t+t0)
[0012]式中Ea (t)為隨時(shí)間t變化的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；Ea(t+tQ)為Ea (t)經(jīng)過(guò)t。時(shí)間變化后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)Atl為偏移時(shí)間量；
[0013]步驟三、歸一化信號(hào)處理
[0014]將步驟二獲得的差分后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)的幅值設(shè)置為A，相位角設(shè)為B ；其中，A=I ?20V，B=20 ?50。；
[0015]步驟四、制作標(biāo)定定量曲線
[0016]根據(jù)若干個(gè)歸一化后的不同缺陷深度差分信號(hào)的相位角與深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，制作相位-深度關(guān)系曲線；
[0017]步驟五、采集實(shí)際信號(hào)
[0018]采集蒸汽發(fā)生器傳熱管中的旋轉(zhuǎn)探頭渦流的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；根據(jù)步驟三相同的方法進(jìn)行歸一化信號(hào)處理；
[0019]步驟六、應(yīng)用標(biāo)定定量曲線，對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行缺陷深度定量
[0020]根據(jù)相位-深度關(guān)系曲線，得到傳熱管中的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)深度
[0021]所述步驟一中，所述缺陷為不同深度的人工電火花刻槽，用以模擬實(shí)際傳熱管的裂紋缺陷。
[0022]所述步驟二中，通過(guò)調(diào)整h，令幅值減小不超過(guò)40%，以獲得差分優(yōu)化處理后的信號(hào)Ec⑴。
[0023]本發(fā)明的有益效果:
[0024](I)可以解決旋轉(zhuǎn)探頭不能定量的問(wèn)題；
[0025](2)通過(guò)算法變換，解決了絕對(duì)信號(hào)的漂移問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為應(yīng)用本發(fā)明方法與應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)方法的缺陷定量對(duì)比示意圖；
[0027]圖2為應(yīng)用本發(fā)明方法的解決絕對(duì)信號(hào)漂移問(wèn)題的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0029]一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，包括以下步驟:
[0030]步驟一、采集標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)
[0031]通過(guò)設(shè)置具有已知人工模擬蒸汽發(fā)生器傳熱裂紋缺陷的標(biāo)定管，采集這些標(biāo)定管的標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；
[0032]所述缺陷為不同深度的人工電火花刻槽，用以模擬實(shí)際傳熱管的裂紋缺陷；
[0033]步驟二、缺陷信號(hào)差分處理
[0034]差分處理計(jì)算公式如下:
[0035]Ec (t) = Ea (t) -Ea (t+t0)
[0036]式中Ea (t)為隨時(shí)間t變化的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；Ea(t+tQ)為Ea (t)經(jīng)過(guò)tQ時(shí)間變化后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)Atl為偏移時(shí)間量；
[0037]通過(guò)調(diào)整h，令幅值減小不超過(guò)40%，以獲得差分處理后的信號(hào)Ee(t)，并去除了高斯白噪聲和緩變的提離干擾信號(hào)，獲得了渦流檢測(cè)信號(hào)。
[0038]如圖1所示，右側(cè)區(qū)域?yàn)樘幚砬暗脑夹盘?hào)，無(wú)法取得相位角，中間區(qū)域?yàn)樘幚砗螳@得的差分信號(hào)，便于取得峰峰信號(hào)的相位角。圖2為左圖為處理前的原始信號(hào)，有一定信號(hào)漂移，右圖為差分處理后的信號(hào)，信號(hào)無(wú)飄逸，便于信號(hào)分析。
[0039]步驟三、歸一化信號(hào)處理
[0040]將步驟二獲得的差分后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)的幅值設(shè)置為A，相位角設(shè)為B ；A=I ?20V，B=20 ?50° ;—般取 20V，40° ;
[0041]步驟四、制作標(biāo)定定量曲線
[0042]根據(jù)若干個(gè)歸一化后的不同缺陷深度差分信號(hào)的相位角與深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，制作相位-深度關(guān)系曲線；
[0043]步驟五、采集實(shí)際信號(hào)
[0044]采集蒸汽發(fā)生器傳熱管中的旋轉(zhuǎn)探頭渦流的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；根據(jù)步驟三相同的方法進(jìn)行歸一化信號(hào)處理；
[0045]步驟六、應(yīng)用標(biāo)定定量曲線，對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行缺陷深度定量
[0046]根據(jù)相位-深度關(guān)系曲線，得到傳熱管中的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)深度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一、采集標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào) 通過(guò)設(shè)置具有已知人工模擬蒸汽發(fā)生器傳熱裂紋缺陷的標(biāo)定管，采集這些標(biāo)定管的標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)； 步驟二、缺陷信號(hào)差分處理 差分處理計(jì)算公式如下:Ec ⑴=Ea(t)-Ea(t+t0) 式中Ea(t)為隨時(shí)間t變化的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)為Ea(t)經(jīng)過(guò)h時(shí)間變化后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)Atl為偏移時(shí)間量； 步驟三、歸一化信號(hào)處理 將步驟二獲得的差分后的缺陷阻抗變化矢量信號(hào)的幅值設(shè)置為A，相位角設(shè)為B ;其中，A=I ?20V，B=20 ?50° ; 步驟四、制作標(biāo)定定量曲線 根據(jù)若干個(gè)歸一化后的不同缺陷深度差分信號(hào)的相位角與深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，制作相位-深度關(guān)系曲線； 步驟五、采集實(shí)際信號(hào) 采集蒸汽發(fā)生器傳熱管中的旋轉(zhuǎn)探頭渦流的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；根據(jù)步驟三相同的方法進(jìn)行歸一化信號(hào)處理； 步驟六、應(yīng)用標(biāo)定定量曲線，對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行缺陷深度定量 根據(jù)相位-深度關(guān)系曲線，得到傳熱管中的實(shí)際缺陷阻抗變化矢量信號(hào)深度。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，其特征在于:所述步驟一中，所述缺陷為不同深度的人工電火花刻槽，用以模擬實(shí)際傳熱管的裂紋缺陷。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，其特征在于:所述步驟二中，通過(guò)調(diào)整h，令幅值減小不超過(guò)40%，以獲得差分優(yōu)化處理后的信號(hào)Ee(t)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于渦流旋轉(zhuǎn)探頭信號(hào)的缺陷深度定量方法，包括以下步驟：1采集標(biāo)定缺陷阻抗變化矢量信號(hào)；2缺陷信號(hào)差分處理；3歸一化信號(hào)處理；4制作標(biāo)定定量曲線；5采集實(shí)際信號(hào)；6應(yīng)用標(biāo)定定量曲線，對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行缺陷深度定量。本發(fā)明可以解決旋轉(zhuǎn)探頭不能定量的問(wèn)題；通過(guò)算法變換，解決了絕對(duì)信號(hào)的漂移問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】G01B7-26
【公開(kāi)號(hào)】CN104748666
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310750919
【發(fā)明人】廖述圣, 韓捷, 馮美名, 崔洪巖, 邵文斌
【申請(qǐng)人】中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司, 核動(dòng)力運(yùn)行研究所
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月30日