CN115629125A - 旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 - Google Patents
旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115629125A CN115629125A CN202211196601.5A CN202211196601A CN115629125A CN 115629125 A CN115629125 A CN 115629125A CN 202211196601 A CN202211196601 A CN 202211196601A CN 115629125 A CN115629125 A CN 115629125A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- eddy current
- conducting
- electric brush
- rotating shaft
- probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/49—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed using eddy currents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法，装置包括：涡流仪、第一外壳、电机、中心转轴、导电环、可转动的套设于导电环以及中心转轴上的第二外壳、与导电环一一对应且固定于第二外壳内侧壁的电刷，中心转轴随输出轴转动；旋转探头，其与中心转轴相连接，且其输入端和输出端分别通过设于中心转轴内的导线与其中两个导电环相电连接，该两个导电环分别为第一导电环，与第一导电环对应的电刷为第一电刷；第一导电环上开设有使第一导电环与第一电刷至少具有一个时刻不导通的缺口。无需涡流仪提供编码器输入接口，转速测量信号与涡流探头的检测信号同步传输，显著简化现场接线方式，具有显著的优点。
Description
技术领域
本发明属于核电检测设备领域，特别涉及一种旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法。
背景技术
蒸汽发生器是核电厂一回路系统的重要设备。在运行过程中，传热管会产生裂纹、凹坑、磨损等缺陷。如果不能及时有效地发现缺陷，往往会因为传热管泄露导致核电厂紧急停堆，定期对传热管进行无损检测，以确定传热管降质的类型、位置、严重程度等信息，是保障核电厂安全可靠运行的重要手段。核电厂传热管在役检查一般采用涡流检测技术。常规的BOBBIN探头检查速度快，成本低，能够检出大部分缺陷类型，在传热管役前、在役检查中得到广泛应用。但是该类型探头有其局限性，周向绕制的检测线圈，仅能确定传热管降质的轴向位置，无法给出缺陷的周向分布信息，而且，容易漏检裂纹性缺陷。为了解决上述问题，通常使用旋转探头(RPC，Rotating Pancake Coils)对BOBBIN探头发现的缺陷进行复核。常见的旋转探头由规格、绕制方式各不相同的线圈组成，如中频线圈、高频线圈及十字线圈等，以保证对各种类型的缺陷均有良好的灵敏度。
实施传热管旋转探头涡流检查时，旋转探头固定在马达的前端，马达是由前端的电机和与电机尾部相连的硬质尼龙管组成，检查开始后，旋转探头由马达前端的电机驱动，在传热管内部旋转，同时，涡流探头推拔器会夹紧尼龙管，并匀速推进马达向前运动，旋转探头上面的线圈，在传热管内部以螺旋线的形式向前运动，以完成检查工作。
为了顺利完成检查工作，需要提供转速、旋转圈数信息，以保证涡流数据采集软件可生成三维的C扫描图像，且C扫描图像能正确反映缺陷的位置、分布等信息。
传统的光电式编码器、霍尔传感器等转速测量方法，需配置供电、转速信息输出线缆，且需在电机尾部增加额外的装置，存在马达长度增加，需要涡流仪提供位编码器输入接口，现场检查接线复杂等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋转涡流检测装置，能以简单的接线方式获得旋转探头的转速，以用于涡流检测分析。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种旋转涡流检测装置，其包括：
涡流仪；
驱动部，其包括第一外壳、安装于所述外壳内的电机，所述电机具有输出轴；
滑环，其包括中心转轴、固定套设于所述中心转轴上的多个同轴且相互绝缘设置的导电环、可转动的套设于所述导电环以及所述中心转轴上的第二外壳、与所述导电环一一对应且固定于所述第二外壳内侧壁的电刷，所述中心转轴随所述输出轴转动；
旋转探头，其与所述中心转轴相连接，且其输入端和输出端分别通过设于所述中心转轴内的导线与其中两个所述导电环相电连接，该两个导电环分别为第一导电环和第二导电环，与所述第一导电环对应的电刷为第一电刷；
所述第一导电环上开设有使所述第一导电环与所述第一电刷至少具有一个时刻不导通的缺口。
优化的，所述第一外壳和第二外壳相对固定设置。
优化的，与所述第二导电环相对的电刷为第二电刷，所述涡流仪包括激励源和接收器，所述激励源与所述第一电刷的出线端通过导线连接，第一电刷抵于所述第一导电环上且始终具有朝向第一导电环运动的趋势，第一导电环与第二导电环通过设于所述中心转轴内的导线连接，第二电刷抵于所述第二导电环上且始终具有朝向第二导电环运动的趋势，第二电刷的出线端与所述接收器相连接。
优化的，所述驱动部还包括连接于所述第一外壳上的尼龙管，所述电机的导线以及所述电刷上的导线收纳于所述尼龙管内。
本发明还提供一种基于上述旋转涡流检测装置的转速测量方法，其包括以下步骤：所述
a.涡流仪的激励源产生正弦波信号；
b.该正弦波信号依次通过导线、第一电刷、第一导电环、导线、第二导电环、第二电刷、导线传输至涡流仪的接收器；
c.当第一电刷与第一导电环上的非缺口部分接触时，接收器接收到的信号为激励源输出的正弦波，经过信号处理后，数据采集软件的长条图表现为一条直线，当第一电刷与第一导电环上的缺口部分接触时，该滑环通道不再导通，接收器不再接受到正弦波信号，经涡流仪内部的数据处理后，数据采集软件的长条图表现为一个方波信号；
d.滑环的中心转轴每一圈，旋转探头同步旋转一圈，数据采集软件的涡流检测通道，会产生同一个方波信号，通过观察方波信号出线的频率，即可测量旋转探头的转速，通过观察方波信号出现的次数，即可测量旋转探头旋转的圈数，通过观察方波信号之间的间隔是否均匀，即可测量旋转探头是否匀速旋转。
本发明还提供了一种基于上述转速测量方法的涡流检测方法，它包括利用转速测量方法获得旋转探头的转速，再根据旋转探头的转速进行涡流检测分析。
优化的，所述旋转探头匀速转动且其转速为：100RPM-1000RPM。
本发明的有益效果在于：通过涡流检测的原理进行转速测量，无需涡流仪提供编码器输入接口，转速测量信号与涡流探头的检测信号同步传输，显著简化现场接线方式，具有显著的优点。
附图说明
图1是旋转涡流检测装置的原理示意图；
图2为滑环的结构示意图；
图3为去掉第二壳体后的滑环的结构示意图；
图4为滑环与旋转探头和输出轴连接的结构示意图；
图5为第一滑环与第一电刷的结构示意图；
图6为第二滑环与第二电刷的结构示意图；
图7为旋转探头的测速信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
如图1所示，旋转涡流检测装置包括：涡流仪1，其包括激励源11和接收器12；驱动部2，其包括尼龙管21、第一外壳22、安装于外壳内的电机23，尼龙管21连接于第一外壳22上，其长度通常在十几米，且具有一定的柔韧性，以保证可将旋转探头3送入传热管内部，通常使用涡流探头推拔器进行探头推送工作，以保证旋转探头3匀速前进，电机23具有输出轴231；如图2-6所示，滑环24，其包括中心转轴25、固定套设于中心转轴25上的多个同轴且相互绝缘设置的导电环26、设于中心转轴25上且用于将导电环26绝缘分隔开的绝缘垫圈210、可转动的套设于导电环26以及中心转轴25上的第二外壳27、与导电环26一一对应且固定于第二外壳27内侧壁的电刷28，中心转轴25随输出轴231转动；旋转探头3，其与中心转轴25相连接，且其输入端和输出端分别通过设于中心转轴25内的导线29与其中两个导电环26相电连接，该两个导电环26分别为第一导电环261和第二导电环262，与第一导电环261对应的电刷28为第一电刷281；第一导电环261上开设有使第一导电环261与第一电刷281至少具有一个时刻不导通的缺口263，在本实施例中，缺口263有一个。
第一外壳22和第二外壳27通过相对固定连接。与第二导电环262相对的电刷28为第二电刷282，激励源11与第一电刷281的出线端通过导线29连接，第一电刷281抵于第一导电环261上且始终具有朝向第一导电环261运动的趋势，第一导电环261与第二导电环262通过设于中心转轴25内的导线29连接，第二电刷282抵于第二导电环262上且始终具有朝向第二导电环262运动的趋势，第二电刷282的出线端与接收器12相连接。电机23的导线29以及电刷28上的导线29收纳于尼龙管21内。
基于上述旋转涡流检测装置的转速测量方法，其包括以下步骤：
a.涡流仪1的激励源11产生正弦波信号；
b.该正弦波信号依次通过导线29、第一电刷281、第一导电环261、导线29、第二导电环262、第二电刷282、导线29传输至涡流仪1的接收器12；
c.当第一电刷281与第一导电环261上的非缺口部分接触时，接收器12接收到的信号为激励源11输出的正弦波，经过信号处理后，数据采集软件的长条图表现为一条直线，当第一电刷281与第一导电环261上的缺口部分接触时，该滑环24通道不再导通，接收器12不再接受到正弦波信号，经涡流仪1内部的数据处理后，数据采集软件的长条图表现为一个方波信号，如图7所示；
d.滑环24的中心转轴25每一圈，旋转探头3同步旋转一圈，数据采集软件的涡流检测通道，会产生同一个方波信号，通过观察方波信号出线的频率，即可测量旋转探头3的转速，通过观察方波信号出现的次数，即可测量旋转探头3旋转的圈数，通过观察方波信号之间的间隔是否均匀，即可测量旋转探头3是否匀速旋转。
基于上述转速测量方法的涡流检测方法，它包括利用转速测量方法获得旋转探头3的转速，再根据旋转探头3的转速进行涡流检测分析；旋转探头3匀速转动且其转速为：100RPM-1000RPM。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种旋转涡流检测装置，其包括：
涡流仪；
驱动部，其包括第一外壳、安装于所述外壳内的电机，所述电机具有输出轴；
滑环，其包括中心转轴、固定套设于所述中心转轴上的多个同轴且相互绝缘设置的导电环、可转动的套设于所述导电环以及所述中心转轴上的第二外壳、与所述导电环一一对应且固定于所述第二外壳内侧壁的电刷，所述中心转轴随所述输出轴转动；
旋转探头，其与所述中心转轴相连接，且其输入端和输出端分别通过设于所述中心转轴内的导线与其中两个所述导电环相电连接，该两个导电环分别为第一导电环和第二导电环，与所述第一导电环对应的电刷为第一电刷；
其特征在于：所述第一导电环上开设有使所述第一导电环与所述第一电刷至少具有一个时刻不导通的缺口。
2.根据权利要求1所述的旋转涡流检测装置，其特征在于：所述第一外壳和第二外壳相对固定设置。
3.根据权利要求1所述的旋转涡流检测装置，其特征在于：与所述第二导电环相对的电刷为第二电刷，所述涡流仪包括激励源和接收器，所述激励源与所述第一电刷的出线端通过导线连接，第一电刷抵于所述第一导电环上且始终具有朝向第一导电环运动的趋势，第一导电环与第二导电环通过设于所述中心转轴内的导线连接，第二电刷抵于所述第二导电环上且始终具有朝向第二导电环运动的趋势，第二电刷的出线端与所述接收器相连接。
4.根据权利要求1所述的旋转涡流检测装置，其特征在于：所述驱动部还包括连接于所述第一外壳上的尼龙管，所述电机的导线以及所述电刷上的导线收纳于所述尼龙管内。
5.一种基于权利要求1-4中任一所述的旋转涡流检测装置的转速测量方法，其特征在于，其包括以下步骤：所述
a.涡流仪的激励源产生正弦波信号；
b.该正弦波信号依次通过导线、第一电刷、第一导电环、导线、第二导电环、第二电刷、导线传输至涡流仪的接收器；
c.当第一电刷与第一导电环上的非缺口部分接触时，接收器接收到的信号为激励源输出的正弦波，经过信号处理后，数据采集软件的长条图表现为一条直线，当第一电刷与第一导电环上的缺口部分接触时，该滑环通道不再导通，接收器不再接受到正弦波信号，经涡流仪内部的数据处理后，数据采集软件的长条图表现为一个方波信号；
d.滑环的中心转轴每一圈，旋转探头同步旋转一圈，数据采集软件的涡流检测通道，会产生同一个方波信号，通过观察方波信号出线的频率，即可测量旋转探头的转速，通过观察方波信号出现的次数，即可测量旋转探头旋转的圈数，通过观察方波信号之间的间隔是否均匀，即可测量旋转探头是否匀速旋转。
6.一种基于权利要求5所述的转速测量方法的涡流检测方法，其特征在在于，它包括利用转速测量方法获得旋转探头的转速，再根据旋转探头的转速进行涡流检测分析。
7.根据权利要求6所述的转速测量方法，其特征在于：所述旋转探头匀速转动且其转速为：100RPM-1000RPM。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211196601.5A CN115629125A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211196601.5A CN115629125A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115629125A true CN115629125A (zh) | 2023-01-20 |
Family
ID=84905484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211196601.5A Pending CN115629125A (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115629125A (zh) |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202211196601.5A patent/CN115629125A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4856337A (en) | Apparatus and method for providing a combined ultrasonic and eddy current inspection of a tube | |
| EP3825707B1 (en) | Generator rotor winding state detection device and method | |
| US4955235A (en) | Apparatus and method for providing a combined ultrasonic and eddy current inspection of a metallic body | |
| CA2372259C (en) | Eddy current testing with compact configuration | |
| CN104426039A (zh) | 集电环单元以及用于检测集电环单元的状态的方法 | |
| CA2194009C (en) | Probe head orientation indicator | |
| CN108693244A (zh) | 针对管状结构缺陷检测的内置s型阵列涡流检测探头及方法 | |
| CN201984056U (zh) | 空心车轴超声波探伤机 | |
| CN111595936A (zh) | 一种中低频电磁涡流在线监检测系统和检测方法 | |
| CN109115867B (zh) | 平面旋转涡流检测传感器及检测方法 | |
| CN201653983U (zh) | 一种用于管/棒无损检测的多通道旋转探头装置 | |
| CA2639612A1 (en) | Method and apparatus for the detection of cracks in the teeth of generator rotors | |
| CN115629125A (zh) | 旋转涡流检测装置及转速测量方法及涡流检测方法 | |
| JP2001082567A (ja) | 細長い管の内部でその一端から部材を移動するための装置 | |
| US6339327B1 (en) | Eddy current probe for inspecting electrically conducting parts | |
| CN102288676A (zh) | 完整记录超声波旋转探头在线探伤数据的装置和应用 | |
| KR101346309B1 (ko) | 비파괴 검사를 수행하는 초음파 검사장치 | |
| CN212364181U (zh) | 一种中低频电磁涡流在线监检测系统 | |
| CN111457841A (zh) | 回转体件跳动连续测量法及回转体件对中测量法 | |
| KR101757589B1 (ko) | 다중 배열 코일 와전류 탐촉자와 스위칭 장치 | |
| GB1488833A (en) | Non-destructive testing | |
| JPH0843581A (ja) | 被覆の壁の内面の面の超音波検査方法及び装置 | |
| JP2953637B2 (ja) | 回転自在なプローブのための可撓性送出し装置 | |
| JPS638424B2 (zh) | ||
| CN85105453A (zh) | 超声波无损管道探伤系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |