[发明专利]一种双层金属套管结构弯曲部分偏心的在线无损检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及双层金属套管结构偏心检测技术领域，具体涉及双层金属套管结构内套管径向偏心的在线无损检测方法。

背景技术

双层金属套管结构在工程实际中应用广泛，如国际热核实验反应堆内部线圈为典型双层金属套管结构，套管尤其是其弯管部分在实际加工中内套管轴心与外套管轴心容易发生径向错位，导致偏心情况的发生，如内套管偏心距离过大，会导致整体套管寿命、机械性能等的下降，造成严重的安全隐患，因此对双层金属套管进行偏心检测是十分必要的。

然而，目前存在的无损检测方法，主要针对裂纹、局部减薄等类型的缺陷，未发现成熟的用于双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心在线检测的具体可行的方法。鉴于此，本发明提出了利用阵列化柔性探头的脉冲涡流检测方法对双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心距离进行定量评价的新方法，所采用十字形柔性探头能够很好的贴合在套管结构弯曲部分，可以实现快速精准的在线无损检测。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心的在线无损检测方法，能够对双层金属套管内套管偏心距离进行定量检测，具有操作简单，数据量小，精度高的优点，可广泛用于双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心距离的在线测定。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心的在线无损检测方法，包括如下步骤：

步骤1：“脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线”的建立，具体步骤如下：

1）搭建脉冲涡流检测系统，所搭建的脉冲涡流检测系统包括由激励线圈4以及放置于激励线圈4中心的固态磁场传感器5组成的探头，与所述激励线圈4依次连接的功率放大器6和信号发生器7；与所述固态磁场传感器5依次连接的调制电路8、滤波器9和计算机10；

2）将步骤1）搭建的脉冲涡流检测系统的探头紧密贴附于双层金属直管套管结构标准件进行标定实验；实验时沿径向方向移动双层金属直管套管结构标准件的内套管2，使内套管2相对于其外套管1存在不同的径向偏心距离L_n，采用激励线圈4和固态磁场传感器5激发暂态磁场和采集暂态磁场信号，利用LabVIEW程序提取暂态磁场信号面积即作为信号特征量，提取内套管不同偏心情况下的暂态磁场信号面积S_n；

3）用步骤2）所得的不同内套管偏心情况下对应的暂态磁场信号面积S_n值减去不偏心情况的暂态磁场信号面积S₀，得到内套管偏心信号特征量ΔS_n；

4）通过步骤3）得到的内套管各偏心距离对应的偏心信号特征量ΔS_n，建立脉冲涡流信号特征量-内套管偏心距离标定曲线，通过曲线拟合，获取所得标定曲线所对应的函数L_n=f(ΔS_n)，式中L_n指径向偏心距离；

步骤2：实际待测双层金属套管结构弯曲部分内套管偏心距离的定量检测，具体步骤如下：

1）对于实际待测的双层金属套管，先将该双层金属套管需检测的弯曲部分截面域沿圆周方向均分成N段，得到待测双层金属套管结构横截面上的N个平分圆周的点，将其作为测量点，将N个探头紧密贴合在测量点上，所述N≥2；

2）采用步骤1脉冲涡流检测系统对步骤1）中的N个测量点进行检测，得到N个测量点的暂态磁场信号面积A_k，求取其平均值

3）对步骤2）得到的进行变换，使变换后的等于步骤1所述双层金属直管套管结构标准件不偏心情况的暂态磁场信号面积S₀，同时可得到转换系数S′，S′=S0/A‾;]]>

4）将在N个测量点上所测量到的暂态磁场信号面积A_k分别乘以S′，得到修正后的暂态磁场信号面积A_k′，采用修正后的暂态磁场信号面积A_k′减去S₀，得到在N个测量点上的实际内套管偏心信号特征量ΔA_k；