一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法，技术方案是，包括涡流检测主机、连接线和低频阵列涡流探头；涡流检测主机通过连接线与低频阵列涡流探头相连，主机壳体上分别装有显示器、探头连接插座，壳体内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，本发明专利技术通过磁罐和屏蔽线圈的磁屏蔽技术消除空间散射漏磁通的干扰，提高了缺陷分辨力，在检测过程中8个检测线圈均可独立成像，且检测灵敏度始终保持一致，避免了缺陷漏检，一次操作即可检测探头覆盖的受热面钢管内壁缺陷，无需往复操作，使用方便，效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法
本专利技术涉及电力系统锅炉受热面管涡流检测
，特别一种低频阵列涡流检测装置及钢管内壁腐蚀缺陷检测方法。
技术介绍
电站锅炉受热面管长期处于高温高压的工作环境，其管材内外表面容易产生腐蚀磨损、氢损伤、侵蚀麻点、氧化凹坑、裂纹、烟气腐蚀、腐蚀孔等缺陷，缺陷的不断发展导致泄漏，严重威胁机组的安全运行，造成机组的非计划停运。因此，对受热面钢管定期检查内壁腐蚀情况是防止事故发生的有效手段。通过检测，可评价受热面钢管使用状态，估算使用寿命，合理更换管排，减少非计划性停机次数，降低机组运行成本。目前，受热面钢管内壁腐蚀检测得益于低频钢管腐蚀扫查仪，但该仪器探头主要由单体线圈构成，结构简单、线圈有效覆盖区域有限，对向火侧中心部位的管子缺陷分辨率和检测精度较高，而两侧边缘的检测灵敏度则依次下降，易造成漏检，而且由于其结构上的问题，使用过程中存在诸多不便，因此，其改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种低频阵列涡流检测装置，可有效解决锅炉受热面缺陷检测的问题。本专利技术解决的技术方案是：一种低频阵列涡流检测装置，该检测装置包括涡流检测主机、连接线和低频阵列涡流探头；涡流检测主机通过连接线与低频阵列涡流探头相连；所述涡流检测主机包括主机壳体，主机壳体上分别装有显示器、探头连接插座，壳体内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，锂电池的输出端与低频振荡器的输入端相连，低频振荡器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与探头连接插座相连，探头连接插座与低噪声放大器的输入端相连，噪声放大器的输出端经串联的平衡滤波器、移相器、增益可调放大器、数模转换器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与显示器相连；所述探头连接插座通过连接线与低频阵列涡流探头的探头插座相连；所述的连接线包括连接线本体，连接线本体包括总屏蔽编织网和包裹在总屏蔽编织网内的涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线，涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线均为单股屏蔽编织网和包裹在单股屏蔽编织网内的芯线构成的，连接线本体的两端分别设置有与低频阵列涡流探头的探头插座和涡流检测主机的探头连接插座相对应的航空插头，航空插头上分别设置有与涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线、电源线一一对应的插针，对应传输线的芯线端部与对应插针的后端相连。所述的低频阵列涡流探头包括壳体，壳体为中空结构，壳体的底板截面呈向上凹的弧面形，底板的两侧设置有导向胶轮，壳体内，在底板上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈，检测线圈的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐，磁罐外侧的壳体内设置有励磁线圈，励磁线圈与检测线圈之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈，壳体内设置有放大器，壳体一端设置有用于同步记录检测数据的编码器，壳体外部设置有与航空插头连接的探头插座，每个检测线圈输出端分别与放大器的输入端相连，放大器的输出端、励磁线圈的输入端和编码器的输出端均与探头插座相连。一种采用低频阵列涡流检测装置的铁磁性钢管内壁腐蚀缺陷检测方法，包括以下步骤：A、对检测判废标准并进行标定首先加工灵敏度对比试管，取同批次受热面管子，沿管子中心剖开，依次在管子内壁周向每间隔20°位置、轴向等距离间隔加工4个直径为Φ6mm、孔深为20%设计壁厚的人工缺陷盲孔，通过低频阵列涡流检测装置对灵敏度对比试管进行扫描检测，以检测灵敏度对比试管上人工缺陷的P-T（相移量-时间）扫描曲线幅度标定缺陷的深度值，并作为检测判废标准，设置该扫描信号的相位偏差值、深度以及缺陷的所占壁厚的百分比，在检验过程中超过该幅度的缺陷，应进行判废处理；扫描检测时，将两组导向胶轮紧贴灵敏度对比试管的表面，手动推动探头进行检测，当载有交变电流的励磁线圈靠近导电导磁钢管制成的对比试管时，由于线圈磁场的作用，在导电导磁钢管中会感生出涡流，涡流的大小、相位及流动形式受导电材料性能的影响，而涡流产生的反作用磁场又使检测线圈的阻抗发生变化，经放大器信号放大处理后显示在涡流检测主机的显示器中；所述P-T扫描曲线为涡流相移量随时间变化的曲线图像；B、缺陷定位将两组导向胶轮紧贴待测钢管的表面，手动推动探头进行检测，以小于3～5米/分钟扫查速度匀速扫查被测管外表面；电流经低频振荡器处理后由控制器通过连接线送入探头激励线圈，激励线圈所产生的磁通覆盖8只检测线圈，并通过8通道前置放大器放大各检测线圈采集信号，并经连接线传输至涡流检测主机，当被检受热面管无缺陷时，则空间散射的漏磁通均衡对称，各检测线圈输出为零，当被检受热面管有缺陷时，缺陷对磁通和涡流场的扰动使漏磁通出现非对称分布，因而缺陷上的检测线圈会产生失衡信号，失衡信号经低噪声放大器放大后,再经平衡滤波器滤波和自动数字式电子平衡,将各线置于参考“零”电平,滤波器和自动平衡的时间常数均由控制器设置，滤波和平衡后的缺陷信号分别进入移相器和增益可调放大器进行相位角固定和信号放大,放大后经模数转换成数字信号送入控制器，并在显示器上显示，实现缺陷位置的定位：1）缺陷周向定位通过低频阵列涡流探头对锅炉受热面管进行内壁缺陷检测，探头可覆盖被检管壁125°范围，每个检测线圈的P-T扫描曲线独立呈现并与线圈阵列位置相对应，当探头经过有缺陷的管壁时，相应的检测线圈就会切割漏到管壁外的磁力线而感应出一个最大电压信号，该线圈的阻抗也会发生变化并呈现在P-T扫描曲线上，从而确定缺陷的周向位置，并对周向缺陷进行记录；2）缺陷轴向定位在检测过程中若发现缺陷需要存储检测数据，可以选择外触发，即探头上编码器的脉冲信号触发，此时P-T扫描曲线与探头扫查检测同步，探头向前扫查检测，P-T扫描曲线同步向前滚动显示，屏幕上同时显示探头扫查检测走过的距离，当遇到缺陷需要复查，探头往回扫查检测，则屏幕上实时擦除与探头后退走过的距离相等的P-T扫描曲线距离，从而确定缺陷的轴向位置，并对轴向缺陷进行记录；C、缺陷复核将定位的缺陷处表面清除干净，涂上耦合剂，用超声波测厚仪复测，以确认缺陷深度，管件表面几何形状不规则，对接焊缝，弯管处、管端和内应力都会可能给缺陷判别带来困扰，因此，检测最终结果以超声波测厚仪复核为准；D、每隔2小时用灵敏度对比试管校验一次，若灵敏度对比试管上人工伤难于辨别，则之前检测无效。本专利技术低频阵列涡流检测装置结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，采用8个沿圆周方向阵列的检测探头可有效覆盖被检受热面管125°圆周面积，并通过磁罐和屏蔽线圈的磁屏蔽技术消除空间散射漏磁通的干扰，提高了缺陷分辨力，在检测过程中8个检测线圈均可独立成像，且检测灵敏度始终保持一致，避免了缺陷漏检，一次操作即可检测探头覆盖的受热面钢管内壁缺陷，无需往复操作，检测数据通过数据编码器同步记录，有利于检测资料调用分析和存档，提高了检测效率，探头内设置前置的放大器，先将信号放大，以抵消信号在传输过程中的衰减，将冻结调零开关前置，消除时间差的困扰，基线偏离零点时，可及时调整归零；可有效解决电站锅炉受热面管内壁腐蚀缺陷的定位的问题，提高了检测精度和现场工作效率，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低频阵列涡流检测装置，其特征在于，该检测装置包括涡流检测主机、连接线和低频阵列涡流探头；涡流检测主机通过连接线与低频阵列涡流探头相连；所述涡流检测主机包括主机壳体（19），主机壳体上分别装有显示器（20）、探头连接插座（24），壳体（19）内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，锂电池的输出端与低频振荡器的输入端相连，低频振荡器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与探头连接插座（24）相连，探头连接插座（24）与低噪声放大器的输入端相连，噪声放大器的输出端经串联的平衡滤波器、移相器、增益可调放大器、数模转换器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与显示器（20）相连；所述探头连接插座（24）通过连接线与低频阵列涡流探头的探头插座（2）相连；所述的连接线包括连接线本体（13），连接线本体（13）包括总屏蔽编织网（131）和包裹在总屏蔽编织网（131）内的涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线，涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线均为单股屏蔽编织网（132）和包裹在单股屏蔽编织网（132）内的芯线（133）构成的，连接线本体（13）的两端分别设置有与低频阵列涡流探头的探头插座和涡流检测主机的探头连接插座相对应的航空插头（14），航空插头（14）上分别设置有与涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线、电源线一一对应的插针（18），对应传输线的芯线端部与对应插针的后端相连;所述的低频阵列涡流探头包括壳体（1），壳体（1）为中空结构，壳体（1）的底板（1a）截面呈向上凹的弧面形，底板（1a）的两侧设置有导向胶轮（4），壳体（1）内，在底板（1a）上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈（11），检测线圈（11）的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐（10），磁罐（10）外侧的壳体（1）内设置有励磁线圈（7），励磁线圈（7）与检测线圈（11）之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈（9），壳体（1）内设置有放大器（12），壳体（1）一端设置有用于同步记录检测数据的编码器（8），壳体（1）外部设置有与航空插头连接的探头插座（2），每个检测线圈（11）输出端分别与放大器（12）的输入端相连，放大器（12）的输出端、励磁线圈（7）的输入端和编码器（8）的输出端均与探头插座（2）相连。...

【技术特征摘要】
1.一种低频阵列涡流检测装置，其特征在于，该检测装置包括涡流检测主机、连接线和低频阵列涡流探头；涡流检测主机通过连接线与低频阵列涡流探头相连；所述涡流检测主机包括主机壳体（19），主机壳体上分别装有显示器（20）、探头连接插座（24），壳体（19）内分别装有低频振荡器、锂电池、控制器、放大器、平衡滤波器、移相器、增益可调放大器和数模转换器，锂电池的输出端与低频振荡器的输入端相连，低频振荡器的输出端与控制器的输入端相连，控制器的输出端与探头连接插座（24）相连，探头连接插座（24）与低噪声放大器的输入端相连，噪声放大器的输出端经串联的平衡滤波器、移相器、增益可调放大器、数模转换器与控制器的输入端相连，控制器的输出端与显示器（20）相连；所述探头连接插座（24）通过连接线与低频阵列涡流探头的探头插座（2）相连；所述的连接线包括连接线本体（13），连接线本体（13）包括总屏蔽编织网（131）和包裹在总屏蔽编织网（131）内的涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线，涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线和电源线均为单股屏蔽编织网（132）和包裹在单股屏蔽编织网（132）内的芯线（133）构成的，连接线本体（13）的两端分别设置有与低频阵列涡流探头的探头插座和涡流检测主机的探头连接插座相对应的航空插头（14），航空插头（14）上分别设置有与涡流采集信号传输线、激励振荡传输线、定位编码信号传输线、电源线一一对应的插针（18），对应传输线的芯线端部与对应插针的后端相连;所述的低频阵列涡流探头包括壳体（1），壳体（1）为中空结构，壳体（1）的底板（1a）截面呈向上凹的弧面形，底板（1a）的两侧设置有导向胶轮（4），壳体（1）内，在底板（1a）上沿同一径向截面的弧面形周向均布有多个检测线圈（11），检测线圈（11）的外部套装有用于消除空间散射漏磁通的磁罐（10），磁罐（10）外侧的壳体（1）内设置有励磁线圈（7），励磁线圈（7）与检测线圈（11）之间设置有用于聚焦磁路的屏蔽线圈（9），壳体（1）内设置有放大器（12），壳体（1）一端设置有用于同步记录检测数据的编码器（8），壳体（1）外部设置有与航空插头连接的探头插座（2），每个检测线圈（11）输出端分别与放大器（12）的输入端相连，放大器（12）的输出端、励磁线圈（7）的输入端和编码器（8）的输出端均与探头插座（2）相连。2.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述底板（1a）的弧度为2π/3，检测线圈（11）有均布的8个，涡流采集信号传输线有与检测线圈一一对应的8根。3.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述壳体上分别装有与控制器相连的数码旋钮（21）、电源开关（22）、充电插口（23）、USB接口（25）、接地插座（26）和RS-232打印机接口（27）。4.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述壳体（1）顶部设置有手柄（3）。5.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述导向胶轮（4）有4个，分别两两设置在壳体底板的两侧，导向胶轮的底部伸出壳体的下端面，且均呈向下、向内倾斜设置。6.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述壳体（1）上设置有与探头插座（2）相连的冻结调零开关（6）。7.根据权利要求1所述的低频阵列涡流检测装置，其特征在于，所述磁罐（10）采用铁淦氧制成，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾少威，朱国斌，刘文生，王警卫，江野，王昊，王东，裴喜伟，曹胜仁，宋利，刘永成，郑艳，句光宇，乔梁，张琬如，杨希锐，邓辉，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司，
类型：发明
国别省市：河南,41