电磁超声扭转波探伤系统及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106940345A(43)申请公布日2017.07.11(21)申请号201710168435.0(22)申请日2017.03.21(71)申请人武汉中科创新技术股份有限公司地址430075湖北省武汉市东湖高新技术开发区光谷七路126号(72)发明人王子成汪海峰韩志雄宁壮朱义(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人唐正玉(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称电磁超声扭转波探伤系统及检测方法(57)摘要本发明涉及电磁超声扭转波探伤系统及检测方法，探伤系统包括扭转波探头、前置放大器、电磁超声探伤仪；其特征在于：扭转波探头与前置放大器相连，前置放大器与电磁超声探伤仪相连；扭转波探头激发超声波并接收超声波回波信号，经过前置放大器放大后将信号传输给电磁超声探伤仪，电磁超声探伤仪通过显示屏将信号波形精确显示，电磁超声探伤仪控制激发扭转波的模态并将接收信号予以处理和记录。电磁超声探伤仪通过扭转波探头激发扭转波并接收来管体的回波信号，将回波信号进行放大滤波处理后通过显示屏将信号波形精确的显示出来。本发明操作简单，稳定可靠，实现了对锆管的实时高效检测，大大增加了工业生产及应用的安全性。CN106940345ACN106940345A权利要求书1/1页1.电磁超声扭转波探伤系统，包括扭转波探头、前置放大器、电磁超声探伤仪；其特征在于：扭转波探头与前置放大器相连，前置放大器与电磁超声探伤仪相连；扭转波探头激发超声波并接收超声波回波信号，经过前置放大器放大后将信号传输给电磁超声探伤仪，电磁超声探伤仪通过显示屏将信号波形精确显示，电磁超声探伤仪控制激发扭转波的模态并将接收信号予以处理和记录。2.根据权利要求1所述的电磁超声扭转波探伤系统，其特征在于：所述扭转波探头包括金属套筒、铁钴钒合金带、环形线圈、线圈套筒、信号连接器，铁钴钒合金带环绕在金属套筒上，环形线圈塑封在塑料套筒内，塑料套筒套在环绕有铁钴钒合金带的金属套筒外面，环形线圈两端头均与信号连接器相连，信号连接器与前置放大器相连。3.根据权利要求2所述的电磁超声扭转波探伤系统，其特征在于：所述金属套筒的直径大于锆管的直径。4.利用权利要求1－3之一所述的电磁超声扭转波探伤系统的检测方法，其特征在于按以下步骤进行：将已环绕铁钴钒合金带的金属套筒套在待检锆管的管端，之后将塑封有环形线圈的塑料套筒套在金属套筒上，前后移动环形线圈/转动环形线圈，同时调整电磁超声探伤仪发射脉冲频率，当波形达到较好的模态并能清晰看到锆管另一端的端头波或者伤波与端头波同时出现，调整电磁超声探伤仪的发射电压使电磁超声探伤仪灵敏度达到最大；通过回波波形来判断有无伤波或者伤波位置，达到识别锆管是否有伤目的。5.利用权利要求4所述的电磁超声扭转波探伤系统的检测方法，其特征在于：所述锆管有伤的位置算法为：通过长度已知的样管进行声速校准，假设样管长度为L,电磁超声探伤仪显示始波与端头波时域差值为T,得到扭转波声速V：V＝2L/T同理，已知扭转波在锆管声速，得到伤波位置。2CN106940345A说明书1/3页电磁超声扭转波探伤系统及检测方法技术领域[0001]本发明涉及对锆管行无损检测时对伤波的检测和识别，具体涉及一种利用电磁超声产生扭转波来检测锆管的生产与使用状态的系统及检测方法。背景技术[0002]锆是一种稀有金属，具有极强的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的强度和硬度，被广泛的应用于航天航空、军工、核反应、原子能领域。从军工上来看，锆可作为优质钢的脱氧去硫的添加剂，同时作为特殊合金钢的重要组合，会极大程度的提高其强度和硬度，是制造装甲车、坦克、大炮等的重要原材料。从核能和原子能上来看，锆的热中子俘获截面小具有突出的核性能，是发展原子能工业不可缺少的原材料。[0003]因此，作为作为军工和核工业的重要原料，针对锆管的无损检测至关重要。而市场上常用的导波检测设备通常运用垂直于传导方向振动的导波信号，这种模态的导波信号在对锆管进行检测时由于锆管材质问题声波信号在传输过程中损耗较大，不能长距离检测，另一方面相对于核工业锆管应用环境中水的因素，会对常规超声导波或者是普通电磁超声导波造成极大的干扰和不便，无法实现有效检测。而扭转波对于锆管的检测则可以很大程度上排除上述不便和影响。所以，对锆管的无损检测，是目前亟待解决的一个问题。[0004]扭转波作为一种斜向环绕震动的导波模态，相对于振动方向和传播方向垂直的导波，在锆管处于有液态介质环境中时，由于扭转波振动方向导致受到外部液体的影响较小，传输信号强，传输距离更远。发明内容[0005]为了填补工业上