用于电站热交换管检测的四频涡流检测仪

　　1　概述

　　我国电力工业于20世纪80年代中期才开展涡流检测工作,与其它行业(如航空航天)相比,起步较晚。当时仪器多为表头式便携结构,体积小、操作简单、使用方便,主要用于汽轮机叶片的表面近表面手动探伤,但由于仪器容易产生零飘,检测灵敏度低,应用受到很大的限制。80年代末90年初,随着大型石化设备的引进,带阻抗平面显示、微机数据处理的涡流仪也引入国内,很快,我国相应研制了类似仪器,如厦门涡流研究所的ET-551电脑多功能涡流探伤仪,随后不久,出现了多频(双频)涡流检测仪,广泛应用于电力系统冷凝器的铜管检测。1997年开始,我所与厦门涡流研究所合作,开发出方便、实用的数字式电脑四频涡流检测仪。经过三年多的现场实际应用,证明该仪器具有操作方便、检测速度快、灵敏度和自动化程度高等优点,可用于检验铁磁性热交换管材及非铁磁性热交换管材的制造或运行中产生的缺陷,并能够对管件的损伤程度进行较精确定量,确定受检的管子是否应该更换,从而可保证管件能最大限度地发挥其作用。

　　2　仪器原理及技术性能

　　2.1　仪器原理

　　仪器应用了电磁感应的原理,即通过探头激励线圈的交变电流产生一个交变的电磁场,交变电磁场在试件中激发出涡流,而由涡流发出的含有被检信号的反磁场对高频等幅振荡的激励信号进行调制,使通过探头接收线圈的感应电压(或阻抗)发生变化。最后,涡流检测仪的检出、放大电路提取出调制信号,经过处理后指示或显示出缺陷信号。

　　目前普遍使用的双频涡流检测仪,只能给探头线圈施加两种不同频率的激励电流,电路中采用单频率鉴相技术,最多只可以抑制一个干扰信号的影响,可靠性、灵敏度都不能满足要求。而四频涡流检测技术可使多个不同频率的电流同时激励探头,根据不同频率对不同的参数变化所取得的测量结果,经过实时矢量相加减和处理,提取所需信号,抑制更多不需要的干扰信号,具有“去伪存真”的特殊功能,因此,能够解决双频涡流检测仪所不能解决的许多问题。

　　2.2　四频涡流检测仪的技术特点

　　四频涡流检测仪最主要的技术特点之一是采用了四个可同时用于检测的频率通道。不同频率的检测结果被“混频”处理后,结果较单频或双频更为可靠。另外,四频涡流检测仪仍可以当作单频或双频涡流检测仪使用,适用于不同环境、不同条件下的现场工作和对比实验。

　　现场检测经常发现,采用单频涡流检测在役热交换器冷凝管,邻近的结构部件会产生很强的干扰信号,如冷凝管支撑板产生的涡流信号,与其附近的缺陷信号混合在一起,很难分辨真伪。