CN106680366B - 一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法 - Google Patents

一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法 Download PDF

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Abstract

该技术属于自动检测领域，具体涉及一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，能及时发现采集过程中不合格数据；能及时修正自动化流程，数据质量不合格时，能及时停止；集成到采集系统中，不消耗额外的检测时间。包括以下步骤：S1：涡流缺陷信号基本特征检测：S2：涡流缺陷频率响应特征检测：S3涡流信号采集范围有效性检测。

Description

一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法
技术领域
该技术属于自动检测领域，具体涉及一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法。
背景技术
蒸发器传热管涡流检测由于检测频率高，工作量大，技术含量高，在核电设备的在役检测中占有很重要的地位。
在国外涡流检测软件发展已经成熟，核电领域大部分实力较强的国外无损检测公司均研制了涡流检测系统。随着技术的快速发展，涡流检测系统更趋向于快速化、智能化。主要方法是通过涡流信号全自动采集、涡流信号全自动分析，并将整个系统构建成统一智能管理平台，最终实现涡流检测的智能分析。在整个检测系统中，涡流信号质量检测是不可缺少的重要部分，数据质量的有效性不仅影响信号采集，同时间接影响信号自动分析结果。目前国外只有少数检测公司开发了人机互动的涡流信号质量分析模块，用于信号质量的判别，由于影响涡流信号数据质量的因素很多，每种因素都会产生不同特征的干扰信号，这些干扰都可能导致涡流检测信号的不合格。同时，采用人工的交互检测方式，分析结果受人为主观因素影响，现状是目前国内外热交换管涡流检测中尚无一种高效且快速的涡流信号数据质量自动校核方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对影响涡流数据质量的主要指标，提供一种快速、高效的自动测量热交换管涡流检测数据质量的方法，并将此检测方法集成到涡流检测系统中，实现整个检测过程的自动化，包括信号自动采集、信号自动分析以及信息自动管理，提升热交换管涡流检测效率从而大大节约人力成本。
本发明的技术方案如下：一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，包括以下步骤：
S1：涡流缺陷信号基本特征检测：
S1.1：采集标定管涡流信号；
S1.2：将S1.1所得的标定管信号中的所有差分通道通孔信号相位调节为一个固定角度，测量方法选择极大峰峰值测量；
S1.3：验证标定管中信号中的所有差分通道内伤缺陷信号、外伤缺陷信号的相位角度，要求内伤缺陷信号的相位角度满足0至40度，外伤缺陷信号的相位角度满足40度至180度的范围，不满足则认为不符合信号基本特征；
S2：涡流缺陷频率响应特征检测：
S2.1：采集标定管涡流信号；
S2.2：任意选择两个检测频率f1、f2的通道信号；
S2.3：在f1中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ1；
S2.4：在f2中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ2；
S2.5：当频率f1>f2时，要求相位偏移满足Δφ1>Δφ2，不满足则认为不符合信号基本特征
S3涡流信号采集范围有效性检测：
S3.1：采集标定管涡流信号；
S3.2：依据检测程序对S3.1采集的标定管涡流信号进行标定；
S3.3：选择整个涡流信号中的管端信号中变化明显且电子噪声干扰少的通道，通过所选通道的涡流信号的长条图或Lissajous图确定管端信号，从而确定整个管端信号区域，对管端信号进行特征测量；
S3.4：实际采集热交换管涡流信号，并对读取到的实际采集的热交换管涡流信号进行特征测量，测量的数据包括测量相位、幅值、数据点长度，当窗口内信号测量的特征与S3.3所得管端信号特征相符合时，则确认为发现管端，是否相符合要求两个信号的电压差值在±20％以内，同时数据点长度差值在要求在±20％以内；
S3.5：依据S3.4中所得所有管端信号位置，对S3.4中实际采集热交换管涡流信号进行分区；要求热交换管区域包括两个管端信号，发现一个或者未发现均确认信号校验不合格；确定热交换管区域后，通过采样率、探头运动速度计算热交换管区长度。
所述S1.1中，可单独采集或者从整根传热管检测信号中选取标定管涡流信号。
所述S1.2中，选取将S1.1所得的标定管信号中的所有差分通道通孔信号相位调节为一个40度。
所述S3.2中，标定包括相位标定以及幅值归一化处理。；
所述S3.3中，对管端信号进行特征测量包括测量相位、幅值、数据点长度。
所述S3.4中，测量时，采用步进方式进行，步进长度小于五分之一的S3.3测量的管端信号长度，测量窗口不小于步进长度加上管端信号长度。
所述S3.5中，如果检测过程中连接了标定管，则分区要求至少包括标定管区域；若未连接标定，则分区不要求至少包括标定管区域。
所述S3.5中，计算热交换管区长度，要求计算结果同实际热交换管长度偏差值小于±5％。
本发明的显著效果在于：能及时发现采集过程中不合格数据；能及时修正自动化流程，数据质量不合格时，能及时停止；集成到采集系统中，不消耗额外的检测时间。
附图说明
图1为本发明所述的热交换管涡流检测信号质量自动检测方法依据管端信号确定检测区域示意图；
具体实施方式
一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，包括以下步骤：
S1：涡流缺陷信号基本特征检测：
S1.1：采集标定管涡流信号，可单独采集或者从整根传热管检测信号中选取标定管涡流信号；
S1.2：将S1.1所得的标定管信号中的所有差分通道通孔信号相位调节为一个固定角度，比如为40度，测量方法选择极大峰峰值测量；
S1.3：验证标定管中信号中的所有差分通道内伤缺陷信号、外伤缺陷信号的相位角度，要求内伤缺陷信号的相位角度满足0至40度，外伤缺陷信号的相位角度满足40度至180度的范围，不满足则认为不符合信号基本特征
S2涡流缺陷频率响应特征检测：
S2.1：采集标定管涡流信号；
S2.2：任意选择两个检测频率f1、f2的通道信号；
S2.3：在f1中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ1；
S2.4：在f2中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ2；
S2.5：当频率f1>f2时，要求相位偏移满足Δφ1>Δφ2，不满足则认为不符合信号基本特征
S3涡流信号采集范围有效性检测：
S3.1：采集标定管涡流信号；
S3.2：依据检测程序对S3.1采集的标定管涡流信号进行标定，包括相位标定以及幅值归一化处理；
S3.3：选择整个涡流信号中的管端信号中变化明显且电子噪声干扰少的通道，通过所选通道的涡流信号的长条图或Lissajous图确定管端信号，从而确定整个管端信号区域，对管端信号进行特征测量，包括测量相位、幅值、数据点长度；
S3.4：实际采集热交换管涡流信号，并对读取到的实际采集的热交换管涡流信号进行特征测量，测量时，采用步进方式进行，步进长度小于五分之一的S3.3测量的管端信号长度，测量窗口不小于步进长度加上管端信号长度，测量的数据包括测量相位、幅值、数据点长度，当窗口内信号测量的特征与S3.3所得管端信号特征相符合时，则确认为发现管端，是否相符合要求两个信号的电压差值在±20％以内，同时数据点长度差值在要求在±20％以内；
S3.5：依据S3.4中所得所有管端信号位置，对S3.4中实际采集热交换管涡流信号进行分区，如果检测过程中连接了标定管，则分区要求至少包括标定管区域；若未连接标定，则分区不要求至少包括标定管区域；要求热交换管区域包括两个管端信号，发现一个或者未发现均确认信号校验不合格；确定热交换管区域后，通过采样率、探头运动速度计算热交换管区长度，要求计算结果同实际热交换管长度偏差值小于±5％。

Claims (8)

1.一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：涡流缺陷信号基本特征检测：
S1.1：采集标定管涡流信号；
S1.2：将S1.1所得的标定管信号中的所有差分通道通孔信号相位调节为一个固定角度，测量方法选择极大峰峰值测量；
S1.3：验证标定管中信号中的所有差分通道内伤缺陷信号、外伤缺陷信号的相位角度，要求内伤缺陷信号的相位角度满足0至40度，外伤缺陷信号的相位角度满足40度至180度的范围，不满足则认为不符合信号基本特征；
S2：涡流缺陷频率响应特征检测：
S2.1：采集标定管涡流信号；
S2.2：任意选择两个检测频率f1、f2的通道信号；
S2.3：在f1中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ1；
S2.4：在f2中任意选择一个内伤缺陷信号和一个外伤缺陷信号，测量这两个缺陷信号的相位值，并计算两个缺陷信号的相移Δφ2；
S2.5：当频率f1>f2时，要求相位偏移满足Δφ1>Δφ2，不满足则认为不符合信号基本特征；
S3涡流信号采集范围有效性检测：
S3.1：采集标定管涡流信号；
S3.2：依据检测程序对S3.1采集的标定管涡流信号进行标定；
S3.3：选择整个涡流信号中的管端信号中变化明显且电子噪声干扰少的通道，通过所选通道的涡流信号的长条图或Lissajous图确定管端信号，从而确定整个管端信号区域，对管端信号进行特征测量；
S3.4：实际采集热交换管涡流信号，并对读取到的实际采集的热交换管涡流信号进行特征测量，测量的数据包括测量相位、幅值、数据点长度，当窗口内信号测量的特征与S3.3所得管端信号特征相符合时，则确认为发现管端，其中特征是否相符合,要求两个信号的电压差值在±20％以内，同时数据点长度差值在±20％以内；
S3.5：依据S3.4中所得所有管端信号位置，对S3.4中实际采集热交换管涡流信号进行分区；要求热交换管区域包括两个管端信号，发现一个或者未发现均确认信号校验不合格；确定热交换管区域后，通过采样率、探头运动速度计算热交换管区长度。
2.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S1.1中，单独采集或者从整根传热管检测信号中选取标定管涡流信号。
3.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S1.2中，选取将S1.1所得的标定管信号中的所有差分通道通孔信号相位调节为一个40度。
4.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S3.2中，标定包括相位标定以及幅值归一化处理。
5.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S3.3中，对管端信号进行特征测量包括测量相位、幅值、数据点长度。
6.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S3.4中，测量时，采用步进方式进行，步进长度小于五分之一的S3.3测量的管端信号长度，测量窗口不小于步进长度加上管端信号长度。
7.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S3.5中，如果检测过程中连接了标定管，则分区要求至少包括标定管区域；若未连接标定，则分区不要求至少包括标定管区域。
8.根据权利要求1所述的一种热交换管涡流检测信号质量自动检测方法，其特征在于：所述S3.5中，计算热交换管区长度，要求计算结果同实际热交换管长度偏差值小于±5％。
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