阵列涡流标准
核电厂反应堆水池覆面焊缝的阵列涡流检测
在民用核电厂运行期间，具有高放射性的燃料及乏燃料组件更换、倒料、临时存储等相关操作一般需要在特定的水屏蔽环境下完成。
承载用于屏蔽射线及冷却组件的水介质的结构按功能分类，主要有反应堆厂房的堆腔换料水池、燃料厂房的燃料转运仓、乏燃料水池、容器准备井、容器装载井（其覆面结构相似，以下统称“反应堆水池”）。
目前国内已有多个核电厂反应堆水池检漏管出现滴漏现象，这表明水池覆面或焊缝处出现了缺陷，如何快速找到缺陷并消除，降低放射性液体污染扩散的风险是核电厂亟待解决的问题。
反应堆水池均采用钢筋混凝土加不锈钢薄壁钢板拼焊形成的覆面结构。
由于反应堆水池功能的特殊性和覆面完整的重要性，水池覆面在制造验收阶段及在役期间须进行有效的无损检测，来确保水池的泄漏率在可控范围内。
针对水池泄漏漏点位置的确认，当前采用的方法主要有充排水法、外观目视检验、真空发泡法、渗透检测、氦质谱检漏、交变电磁场测量法，上述每种方法都存在一定的局限。
涡流检测因操作简单、无需耦合而广泛应用于金属表面和近表面检测中，基于此，中广核检测技术有限公司和广西防城港核电有限公司的技术人员研究了阵列涡流技术在反应堆水池覆面焊缝检测中的可行性。
反应堆水池覆面及焊缝结构反应堆水池由钢筋混凝土结构与不锈钢覆面钢板焊接而成，其结构如图1所示。
这种覆面钢板使用超低碳不锈钢焊接而成，钢板厚度为3~6 mm，例如乏燃料水池底覆面板厚为6 mm，池壁覆面板厚为4 mm，其他水池覆面板厚为3 mm。
图1反应堆水池不锈钢覆面安装结构示意水池覆面的焊缝以对接焊缝为主，角焊缝及搭接焊缝为辅，焊接方式主要有平焊和立焊，焊缝形态各异，有横焊缝、竖焊缝、圆形焊缝、矩形焊缝等，长度短至几十毫米，长则数米不等。
水池泄漏的位置主要为焊缝及热影响区域，也会出现在覆面本体及支撑预埋件区域。
反应堆存水的泄漏对核燃料的冷却效果造成一定影响。
针对容易产生缺陷的焊缝及热影响区，笔者在现场开展了阵列涡流试验。
非铁磁性传热管阵列涡流检测研究
科学技术创新2021.07非铁磁性传热管阵列涡流检测研究谷昊（辽宁红沿河核电有限公司，辽宁大连116300）1概述对于非铁磁性传热管，一般采用常规涡流检测方法（Bobbin ）对其运行状况进行检查。
Bobbin 目前已经是一种比较成熟的无损检测方法，检测效率高、信号可记录、重复性好，尤其适合传热管的在役检测。
但是Bobbin 检测方法同时也存在不足之处，检测信号比较抽象、图像显示不够直观、不能区分开同一个圆周截面的多个缺陷、对于纵向的缓慢变形的长缺陷不够敏感、对信号显示的判伤较依赖分析人员的经验。
因此，采取合适的检测方法对Bobbin 进行补充很有必要。
旋转探头虽然检测效果良好，但检测速度慢、检验装置复杂且造价高、探头损耗严重、经济效益低[1]。
寻找一种既经济方便，又对非铁磁性传热管具有良好检测效果的涡流探伤新方法就成为当前的研究重点，本文介绍了非铁磁性传热管阵列涡流检测的试验过程与试验结果。
2传热管阵列涡流检测原理阵列涡流探头的常见激发方式主要分为绝对式及激励-接收式两种。
绝对式是指阵列涡流线圈中每个线圈既用于激发涡流，又用来接收感应的涡流信号。
当阵列涡流探头处于此种激发模式时，检测效果即可等同于若干个点式探头同时扫查，提高了检测效率。
然而，因为此种激发方式使检测探头的提离信号影响较大，不利于检测的实施，所以，阵列涡流更多采用激励-接受式的激发方式。
激励-接受式激发方式基本原理为：一个线圈针对工件激发感应涡流，另外一个或若干的线圈接收感应涡流产生的信号。
当被检工件存在电磁特性的不连续时，激励的涡流会被这种不连续干扰，进而被接收线圈接收到。
一对激励-接受组合的线圈会因缺陷方向的不同而产生不同的检测灵敏度。
当缺陷方向与涡流流动方向垂直时，缺陷干扰涡流的流动检出效果好；当缺陷方向与涡流方向相同时，缺陷对涡流的干扰较小，检测效果较差。
密布的线圈按照预先设计的激发顺序依次交替运行，在电磁场和涡流场发生高速旋转的同时，检测的焦点也发生高速旋转，以此达到对传热管内表面旋转扫查的目的，其效果近似于旋转探头的机械旋转。
涡流检测标准概述 ETIII
浙江省特种设备检验研究院 钟丰平 E-mail:zjupec@
提
纲
一、标准基础知识 二、国外电磁涡流检测相关标准 三、国内电磁涡流检测标准 四、验收标准
一、标准基础知识 “标准”定义:为了在一定的范围内获得 最佳秩序，协商一致制定并由有关机构批 准，共同使用和重复使用的一种规范性文 件。 标准的性质： (1)目的性 (2)层次性 (3)权威性 (4)时效性 (5)强制性与推荐性
二、国外电磁涡流检测相关标准
美国材料试验学会（ ASTM ），编制的电
磁涡流检测方面的标准近20份，涉及电磁 分选、漏磁检测、涡流探伤、电导率测试 和覆盖层厚度测量、涡流仪器与检测线圈 性能评价等方面技术的实施方法，内容最 为广泛和系统。
ASTM 标准用标准代号 + 字母分类代码 + 标
(5)强制性与推荐性 强制性标准具有法律属性， ①全国必须统一的基础标准；②对国计民生重 大影响的产品标准；③通用的试验方法和检测 方法标准，计量检定；④有关人身健康和生命 安全方面的标准；⑤环境保护方面的标准。
推荐性标准又称自愿性标准，或非强制标准。 是指生产、交换、使用等方面，通过经济手段 或市场调节而自愿采用的标准。 从鼓励科技进步与技术发展出发，实行“严格 控制强制标准，积极采用推荐性标准”的政策。 国家标准 行业标准都可以分为强制性和推荐性
准序号+制定年份+标准英文名称来表示。
二、国外电磁涡流检测相关标准
ASTM Technical Committees E07.07
ASTM E215 - 11 Standard Practice for Standardizing Equipment for Electromagnetic Testing of Seamless Alumi国内标准代号 国家标准 序号 代号 含义
无损检测----涡流阵列检测技术典型应用
目录一、涡流阵列检测应用研究二、涡流阵列检测应用案例三、涡流阵列检测应用注意事项一、涡流阵列检测应用研究1.非铁磁性材料、均匀表面 --对比试样ET∝f（σ，μ≈μ0, LF, 均匀性…）均匀表面：结构或材质方面的均匀。
管件、锻件、铸件等ECA显示特点：表面开口缺陷：幅值、相位、C扫显示∝缺陷深度近表面缺陷：幅值、C扫显示∝埋藏深度1.非铁磁性材料、均匀表面--工件对于非铁磁性金属材料的均匀表面，与PT相比，ECA表面条件要求低、检测速度快、缺陷检出率高、绿色环保，优势较为明显。
1.非铁磁性材料、均匀表面--ECA-C扫成像绝对桥式阵列、小的线圈尺寸、多的阵列排数更有利于涡流阵列C扫成像。
均匀表面表面开口缺陷ECA-C扫成像可在一定程度上定性2.非铁磁性材料、非均匀表面--对比试块ET∝f（σ, LF, μ≈μ0, 均匀性…）对接接头：局部表面出现结构或材质不均匀。
2.非铁磁性材料、非均匀表面--模拟试块表面的不均匀性，在一定程度上影响ECA-C成像效果，直观性受到影响。
焊纹也会降低检测灵敏度。
2.非铁磁性材料、非均匀平面--工件3.铁磁性材料、均匀表面--对比试样ET∝f（σ, LF, μ, 均匀性…）管件、锻件、铸件等4.铁磁性材料、非均匀表面--动态提离补偿技术ECA C-scan Image对接接头：局部表面出现结构或材质不均匀。
4.铁磁性材料、非均匀表面--对比试样5.高温奥氏体不锈钢刻槽试板高温检测实验（300℃）6.低温低温情况下，PT无法实施，可考虑ECA。
二、涡流阵列检测典型案例——奥氏体不锈钢对接接头1.表面开口缺陷ECA可以比PT更容易发现缺陷。
2.近表面缺陷ECA可以在一定程度上检出近表面缺陷。
在线不打磨检测--动态提离补偿动态提离补偿技术，实现了碳钢对接接头的在线不打磨表面缺陷检测。
三、涡流阵列检测注意事项a）了解检测对象b）选探头c）选对比试样d）确定灵敏度e）扫查f）数据判读g）验证。
涡流检测标准
涡流检测标准
涡流检测是一种常用的无损检测方法，主要适用于金属和合金材料表面缺陷检测。
下面是一些涡流检测常用标准：
1.GB/T 7735-2004 金属材料表面缺陷检验压电式涡流探头及
其使用方法
2.GB/T 16826-1997 金属材料表面缺陷检验涡流探头及其使用方法
3.GB/T 17877.1-1999 非破坏性检测使用涡流检测通用原理
4.GB/T 19514-2004 铸铁件中有害夹杂物检验方法磁粉、涡流和超声波检验
5.GB/T 3098.11-2000 机械工程涂层专用术语第11部分:非破坏性检测
6.GB/T 13544-2013 焊缝非破坏检测涡流检测方法
以上标准主要包括了涡流检测的原理、设备、探头、检测方法、数据处理等方面的内容。
在进行涡流检测时需要根据实际情况选择相应的标准，并按照标准规范进行操作，以确保检测结果的准确性和可靠性。
阵列涡流检测
电涡流阵列的测试方法
• 电涡流传感器阵列测试的关键还在于线圈阵列的引线设计， 图3是几种常用的基于单线圈检测原理的引线设计模式。 图3(a)是敏感线圈两端分别引线的设计模式，图3(b)是行 列垂直扫描式的引线设计。采用行列垂直结构形式的目的 是为了减少传感器阵列的外接引线数目，这对于传感器的 实际应用具有重要意义，但同时又不可避免地带来了各阵 列单元间的串扰，降低了测量精度。解决串扰的问题，最 简单的方法就是每个阵列单元单独引线(图3(a))，另外也 可以将预处理电路与敏感单元集成，做成一体化的集成传 感器单元，而其代价将是高昂的制作成本。有时为了提高 扫描采样的速度，还会采用一种行扫描采样的方法，即每 次扫描一行，从而大大提高传感器阵列的测试速度，但需 要增加预处理电路的数量。
电涡流检测的基本原理
• 电涡流检测的工作原理是检测激励线圈磁 场和感应涡流磁场之间的交互作用。当敏 感线圈通入交流电流时，线圈周围就会产 生交变磁场，如图1(a)，如果此时将金属 导体工件移入此交变磁场中，工件表面就 会感应出电涡流，而此电涡流又会产生一 个磁场，该磁场的方向与原线圈磁场的方 向正好相反，从而减弱了原磁场。
电涡流阵列的设计和制作
电涡流阵列的设计和制作
• 传感器的探头采用柔性印刷电路板(FPCB)E艺在聚酰亚胺薄膜上制作，探头敏感线圈 阵列的整体尺寸很大，能达到200 mm ×200 mm。，而厚度却很薄，不超过 0．15 mm，且具有良好的柔韧性，几乎能 够应用于各种几何形状形面的测量。
传感器系统原理
电涡流阵列的形式
• 与其它一些传感器相比，电涡流传感器具有一个 比较突出的优点——探头的结构非常简单。从电 涡流检测的基本原理可以看出，电涡流传感器探 头的关键部件是敏感线圈，因此电涡流阵列测试 一般都是采用线圈阵列的方法，而不是将多个独 立的传感器探头布置成阵列形式来使用。针对不 同的测试条件和技术指标要求，线圈阵列可以设 计成不同的结构和形式，以实现复杂形面部件的 检测，但线圈阵列及其匹配电路的针对性设计也 带来了相对昂贵的成本。
涡流检测标准
涡流检测标准涡流检测是一种非接触式的检测方法，它利用涡流感应原理来检测材料表面的缺陷和异物。
涡流检测广泛应用于航空航天、汽车制造、铁路运输等领域，是一种高效、精准的无损检测技术。
为了保证涡流检测的准确性和可靠性，制定了一系列的涡流检测标准，以规范和指导涡流检测工作的开展。
首先，涡流检测标准对设备和仪器的要求进行了详细规定。
涡流检测设备应具有良好的稳定性和重复性，能够满足不同工况下的检测需求。
同时，仪器的精度和灵敏度也是标准所关注的重点之一。
只有确保设备和仪器的性能达到标准要求，才能保证涡流检测的准确性和可靠性。
其次，涡流检测标准对操作人员的素质和技术能力提出了明确要求。
操作人员应经过专业培训，熟悉涡流检测的原理和方法，具备一定的工作经验和技能。
标准还规定了操作人员应具备的基本素质和行为规范，以确保他们能够独立、准确地完成涡流检测工作。
此外，涡流检测标准还对检测工艺和操作流程进行了规范。
标准要求制定详细的检测方案和操作规程，包括检测参数的选择、仪器的校准、样品的准备等内容。
在实际操作中，严格按照标准要求进行检测，可以最大程度地保证检测结果的准确性和可靠性。
涡流检测标准的制定和执行，对于提高涡流检测的质量和效率具有重要意义。
只有严格遵守标准要求，才能保证涡流检测工作的科学性和规范性。
同时，标准化的涡流检测工作也为相关行业的发展和进步提供了有力保障。
总的来说，涡流检测标准的制定是对涡流检测工作的规范和指导，是保证涡流检测准确性和可靠性的重要手段。
只有严格依照标准要求进行操作，才能保证涡流检测工作的科学性和规范性。
相信随着标准的不断完善和执行，涡流检测技术将在更多领域得到广泛应用，为相关行业的发展和进步做出更大的贡献。
无损检测---涡流阵列检测技术基本原理
目录一、什么是涡流阵列检测技术？二、涡流检测基础知识三、涡流阵列检测技术工作原理四、涡流阵列检测技术特点五、涡流阵列检测技术的国内外现状一、什么是涡流阵列检测技术？“涡流阵列”，又叫”阵列涡流”，英文名称“Eddy Current Array（简称ECA）”。
JB/T 11780-2014 无损检测仪器涡流阵列检测仪性能和检验阵列涡流检测具有按一定方式排布、且独立工作的多个检测线圈，能够一次性完成大面积扫查及成像的涡流检测技术。
C扫相关显示与缺陷形状像不像？并能形成直观性C扫图二、涡流检测基础知识1. ET工作原理—电磁感应①激励，悬空（电0→磁0 ）空载阻抗 Z=Z0M—互感系数～提离R2—电涡流短路环负载～路径几何尺寸，σ2L2—电涡流短路环自感系数～路径几何尺寸，μ22.影响放置式线圈阻抗的因素a）提离b）边缘效应c）电导率d）磁导率e）工件几何尺寸f）缺陷g）表面状况h）检测频率影响阻抗变化的因素太多，限制了涡流探伤的应用！3.放置式涡流探头的分类4. 绝对式探头和差分式探头的对比绝对式信号来自1个感应线圈；每个缺陷产生1个闭路（半8字）；对于小缺陷、长缺陷和渐变缺陷敏感；可用于测量材料性能差异.可能需要参考线圈执行系统平衡；对提离非常敏感。
差分式信号来自2个感应线圈的减法。
.每个缺陷产生2个闭路（8字）对小缺陷特别敏感，但渐变缺陷不敏感；对于小缺陷具有更好的信噪比；对于提离不太敏感。
检测前，应该根据用途、被检工件状况等确定探头的工作模式和信号响应模式！5. 常规涡流检测技术的特点优点■适用于各种导电材质的试件探伤；■可以检出表面和近表面缺陷；■检测结果以电信号输出，容易实现自动化；■由于采用非接触式检测，所以检测速度快；■无需耦合剂，环保。
缺点■不能检测非导电材料；■形状复杂的工件很难检测；■各种干扰检测的因素较多，容易引起杂乱信号；■无法检出埋藏较深的缺陷；■一次覆盖范围小，检测效率低；■检测结果不直观，不能显示缺陷图形，无法缺陷定性。
涡流检测ect检测技术标准
涡流检测ect检测技术标准涡流检测（ECT）是一种常用的无损检测技术，它利用涡流场对导体材料的检测，以实现对材料表面和近表面缺陷的检测。
下面是关于涡流检测技术的详细说明。
一、涡流检测的原理涡流检测是基于电磁感应原理的无损检测方法。
当一个交流电磁线圈靠近被检测的导电材料时，线圈中会产生交变磁场。
这个磁场会在被检测材料中产生涡流。
如果材料中存在缺陷或异常，如裂纹、气孔、夹杂物等，这些缺陷会改变涡流的分布和强度，从而改变线圈中的感应电动势。
通过测量这个感应电动势的变化，可以确定被检测材料中的缺陷。
二、涡流检测的优点1．高灵敏度：涡流检测对材料表面和近表面的缺陷非常敏感，可以检测出微小的裂纹和其他缺陷。
2．快速高效：涡流检测可以在线进行，且不需要对材料进行特殊处理，因此可以快速高效地检测大量材料。
3．无需耦合剂：与其他无损检测方法相比，涡流检测不需要使用耦合剂，因此可以减少污染和操作成本。
4．适应性强：涡流检测适用于各种导电材料，包括金属、合金、复合材料等。
三、涡流检测的局限性1．检测深度有限：涡流检测主要适用于材料表面和近表面的缺陷检测，对于深层缺陷的检测能力有限。
2．对材料形状和大小敏感：涡流检测的灵敏度受到材料形状和大小的影响，因此对于不同形状和大小的零件需要进行不同的检测设置。
3．不能检测非导电材料：涡流检测只能用于导电材料的检测，对于非导电材料的检测无能为力。
四、涡流检测的标准为了规范涡流检测的技术要求和应用范围，国际上制定了一系列相关标准。
下面是几个主要的涡流检测标准：1．ISO 18564-1: 无损检测-涡流检测-第1部分：一般原则和方法：该标准规定了涡流检测的一般原则和方法，包括检测设备的选择、检测程序、缺陷评定等方面。
2．ISO 18564-2: 无损检测-涡流检测-第2部分：设备：该标准规定了涡流检测设备的性能要求和测试方法，包括电磁线圈的设计、制造和测试要求等。
3．ISO 18564-3: 无损检测-涡流检测-第3部分：人员：该标准规定了从事涡流检测工作的人员要求，包括培训、资格认证、技能要求等方面。
CSTM-无损检测 钢材 自动涡流探伤仪的性能与检验编制说明
《无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验》团体标准编制说明一、工作简况L任务来源本标准经中国材料与试验团体标准委员会（以下简称：CSTM标准委员会）无损检测技术及设备领域委员会审查，CSTM标准委员会批准《无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验》立项，标准项目归口管理委员会为CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会，标准计划编号为CSTMLX940000425-2020,由中国特种设备检测研究院牵头承担《无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验》团体标准的制定工作。
2.标准制定的背景和目的随着国民经济对金属材料及制品质量要求的快速提升，人们对于无损检测仪器性能提出越来越高要求。
涡流探伤仪是一种应用广泛的无损检测仪器，亟需检验仪器整体性能和使用性能的标准方法，以满足满足探伤可靠性的要求。
3.工作主要过程按照中国材料与试验团体标准委员会标准制修订程序的要求，《无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验》团体标准的编制完成了以下工作：(1)起草阶段：CSTM/FC94无损检测技术及设备领域委员会成立之后，积极开展各项标准制定工作，为保证后续标准的规范性，针对《无损检测钢材自动涡流探伤仪的性能与检验》组建成立了标准起草工作组，确定了标准编写原则和分工，提出标准编制进度安排。
2020年12月：完成标准的征求意见工作，并形成送审稿。
2021年01月：召开标准审定会。
(2)征求意见阶段：2020.1Γ12完成标准的征求意见工作。
4.主要参加单位及工作组成员主要参加单位包括：钢研纳克检测技术股份有限公司石家庄钢铁有限责任公司、大冶特殊钢有限公司等工作组成员包括：张建卫、范弘、张克、王永锋、周立波、丁辉、董浩二、标准化对象简要情况及制修订标准的原则1.标准化对象简要情况本标准为旨在规范本领域内各标准的制修订和发布。
2.制修订标准的原则(1)制修订标准的依据或理由依据中国材料与试验团体标准制修订管理细则、中关村材料试验联盟团体标准管理办法（试行）制定本标准，规范本领域内各标准的制修订和发布。
航空器无损检测涡流检测
1 范围本标准规定了用涡流检测法检验民用航空器所用金属材料及零部件表面和近表面不连续性的最低要求。
本标准适用于民用航空器所用金属材料及零部件的涡流检测。
2 依据民用航空行业标准MH/T3015-2006《航空器无损检测：涡流检测》3 术语和定义GB/T 12604.6-1990中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1不连续性discontinuity固有或认为地使材料的自然结构或外形发生突然变异。
3.2缺陷defect超过允许规定界限的不连续性。
3.3被认可的工程机构cognizant engineering organization对要求涡流检测的系统或零件负责设计或最终使用的公司、代理商或其他被授权的机构。
注:该机构包括设计、材料、工艺、应力分析、无损检测或质量组织及其他相关的人员。
3.4自动检测系统automatic inspection system通过自动旋转或移动检测探头或装置来完成全过程检验，且能够通过配置的报警或记录系统自动记录缺陷显示的系统。
3.5半自动检测系统semiautomatic inspection system由一台涡流设备和具有自动旋转或扫查能力的探头所组成，且能够通过配置的报警或记录系统自动记录缺陷显示的系统。
4 分类4.1涡流检测包括以下3类：——1类：孔壁不连续性的检验I——2类：表面不连续性的检验；——3类：近表面不连续性的检验。
4.2除非另有规定，孔壁不连续性检验采用附录A的类型规定。
5 —般要求5.1人员资格从事涡流检测的人员应按MH/T 3001要求通过相应的资格鉴定与认证，或按合同或采购单中的规定执行。
5.2代理资格当合同提出要求时，应按ASTM E543或相关标准对无损检测的代理机构进行认证和评估。
合同中应指明ASTM E543或相关标准的适用版本。
5. 3 检验程序涡流检测应按相应的检验程序进行。
检验程序应满足本标准的要求。
应能够检验出验收标准中所规定的拒收不连续性。
GBT12604.6-90无损检测术语 涡流检测
GBT126041 主题内容与适用范畴本标准规定了在涡流检测的一样概念，涡流检测设备、器材和材料，涡流检测方法中使用的术语。
本标准适用于涡流检测。
供制订标准和指导性技术文件及编写和翻译教材、图书、刊物等出版物时使用。
2涡流检测的一样概念2.1 涡流eddy current由于外磁场在时刻或空间上的变化而在导体表面及近表面产生的感应电流。
2.2 电流感应electromagnetic induction在通过闭合电路中的磁通量变化时,在该电路中便产生感应电流,此现象称为电磁感应现象。
由此而产生的电流称为感应电流。
2.3 电磁检测electromagnetic testing一种磁性材料的无损检测方法。
它是采纳低于可见光频率的电磁能产生关于试验材料质量的信息。
2.4 集肤效应skin effect涡流检测时，随着鼓舞频率的增加，涡流密度趋于试件表面的现象。
2.5 渗透深度depth of pentration在涡流检测中，涡流密度降至试件表面上密度的37%时的深度。
渗透深度是鼓舞频率、材料电导率与磁导率的函数。
同义词：标准渗透流度standard depth of penetration集肤深度skin depth2.6 有效渗透深度effective depth of penetration在涡流检测中，与选用的频率相对应的能测出厚度方向质量信息的最大深度。
2.7 边缘效应edge effect在涡流检测中，由于试件几何形状突变而产生的磁场和涡流的变化。
此效应会阻碍该区内缺陷的检测。
同义词：末端效应end effect2.8 提离效应lift-off effect涡流检测线圈与被检试件之间距离改变时，其阻抗矢量产生变化的效应。
2.9 点探头式线圈间隙probe coil clearance点探头式线圈和试件相邻表面间的距离。
也称提离。
2.10 归一化电阻normalized resistance线圈在负载和空载条件下线圈电阻的增量除以空载线圈感抗。
核燃料包壳管的阵列涡流检测
核燃料元件是反应堆的核心部件，工作于高温、高压、强辐照、冷却剂冲刷及腐蚀蜕变等苛刻环境中。
包壳管作为核反应堆的第一道安全屏障，对其进行质量监控对反应堆的安全运行至关重要。
入堆前，若包壳管裂纹、夹杂、点坑等缺陷参数超过安全阈值，燃料棒将存在较高的失效风险。
因此，须采用有效的无损检测方法对包壳管进行100%检测。
当前包壳管的无损检测方法主要有超声、涡流和目视检测。
包壳管涡流检测主要包括机械旋转扫描技术和阵列技术。
机械旋转扫描多用于在线检测，检测设备维护难度大，检测效率低。
阵列涡流技术多用于核电传热管的在役检测。
随着计算机技术、电子扫描技术以及信号处理技术的发展，阵列涡流技术逐渐成熟。
该技术通过设计涡流检测线圈结构，并借助涡流仪强大的分析、计算及处理功能，实现对材料和零件的快速、有效检测。
其传感器阵列的结构形式灵活多样，可以非常方便地对表面复杂的零件或者大面积金属表面进行检测，且其发射/接收线圈的布局模式成倍地提高了涡流对材料的渗透深度。
随着阵列检测技术逐渐成熟，其应用领域也越来越广泛。
核燃料棒用包壳管直径通常为6~16 mm，壁厚约为0.5 mm，其制造过程中可能存在不同深度、不同方向的划伤和折叠等缺陷，对缺陷的方向和深度检测宽容度要求较高。
阵列涡流检测技术融合了最新的传感器技术、计算机技术和数字信号处理技术，为包壳管的检测提供了新途径。
技术人员采用阵列涡流检测技术对316不锈钢包壳管上的人工缺陷进行检测，检测结果表明该方法可在11 dB的信噪比（满足标准YB/T 4083-2020《钢管、钢棒自动涡流探伤系统综合性能测试方法》关于信噪比大于10 dB的要求）条件下，准确地检出不同类型、不同尺寸的内外表面缺陷，对包壳管的涡流检测具有重要的指导意义。
1阵列涡流检测原理阵列涡流检测设备中最为常见的两种激励(T)-接收(R)方式如图1所示，图中LSD 为单个线圈激励、多个线圈接收方式，该接受方式接收线圈与激励线圈的间距较大，特别适合用于表面大缺陷的检测，并且受提离的影响较小；SDD为双线圈激励、双线圈接收方式，该方式对小缺陷的检测灵敏度高。
钢棒阵列涡流探伤技术
钢棒阵列涡流探伤技术阵列涡流技术是近十多年出现的一项新的涡流检测技术，它是通过涡流检测线圈结构的特殊设计，并借助于计算化的涡流仪强大的控制和处理功能，实现对金属材料的快速、有效地检测。
阵列涡流用于钢铁企业生产检验的主要优点表现在：① 一个完整的探头由多个独立的线圈排列而成，对于不同方向的线性缺陷具有一致的检测灵敏度；② 探头覆盖区域较大，检测效率比常规涡流点探头大很多倍；③ 具有点探头的高灵敏性，但在检测钢棒时不需要探头旋转，省却了复杂的旋转头装置。
1 阵列涡流探伤技术原理阵列涡流技术与传统的涡流检测技术相比，主要不同点在于阵列涡流探头是由多个独立工作的线圈构成，这些线圈按照特殊的方式排布，且激励线圈与接收线圈之间形成两种方向相互垂直的电磁场传递方式。
工作时不需使用机械式探头扫描，只需按照设定的逻辑程序，对阵列线圈进行分时切换，并将各线圈获取的涡流响应信号通过多路复用器接入仪器的信号处理系统中去，即可完成一个阵列的巡回检测。
为提高检测效率，阵列涡流探头中包含有几个或十几个甚至几十个线圈，不论是激励线圈，还是接收线圈，相互之间距离都非常近。
采用多路复用技术可以有效避免不同线圈间的相互干扰。
如图1所示是一个检测圆钢的阵列涡流探头的原理示意图，它由一个与圆钢截面为同心圆的骨架以及在骨架上安装的两排阵列线圈组成。
这些阵列线圈在局部会产生许多的小涡流场，使得局部涡流场强度大大增加，从而提高了检测灵敏度。
圆钢从探头内部穿过时，是如何完成对圆钢的检测呢？为便于叙述和理解，将这二排线圈分为A 组（A 1，A 2，A 3，……）和B 组（B 1，B 2，B 3，……），如图2所示。
相对于A 组线圈而言，B 组线圈为激励线圈，如图中，B 1线圈产生的磁场在圆钢表面激励产生涡流，该涡流在再生磁场被A 1和A 2线圈所感应接收；以这种方式电磁耦合形成的涡流适于发现圆钢表面上轴线方向的缺陷。
同理，B 2线圈作用于A 2和A 3线圈，B 3线圈作用于图1 圆钢阵列涡流探头图2 阵列线圈的电磁耦合方式A 3和A 4线圈，依此类推。
涡流检测标准
JB/T 4730.6-2005涡流检测 四、讨论
2、关于对比试样的一般要求 对比试样主要用于调节涡流检测仪检测灵敏度、 确定验收水平和保证检测结果准确性。 对比试样应与被检对象具有相同或相近规格、 牌号、热处理状态、表面状态和电磁性能。 对比试样上人工缺陷的尺寸不应解释为检测设 备可以探测到的缺陷的最小尺寸。
JB/T 4730.6-2005涡流检测 三、与JB4730-94的主要不同 B、05标准增加纵向矩形槽对比试样 C、 05标准采用两个验收等级，等级A和 等级B，均采用通孔对比试样，尺寸等与 GB/T 7735相同，等级A可以作为水压试 验的替代方法。 D、05标准与94标准的检测灵敏度不一 致
JB/T 4730.6-2005涡流检测 四、讨论
3、关于铁磁性管材对比试样（制造） 以通孔试样为主，可以选择切槽试样 采用通孔对比试样，验收等级分为A级和B级， 通孔尺寸与GB/T7735-2004相同。 GB/T7735-2004：A级可以作为水压试验的 替代方法。 槽形对比试样未规定A级和B级，尺寸对应于 GB/T7735-2004 B级
管材外径 4~6 > 6~10 ≥ 10~16 >16~20 >20~30 > 30~35 > 35~45 > 45~50
管材壁厚 < 0.4/ ≥ 0.4 < 0.4/ ≥ 0.4 < 0.5/ ≥0.5 < 0.5/ ≥0.5 无规定 无规定 无规定 无规定
缺陷孔径 0.4/0.5 0.5/0.6 0.6/0.7 0.7/0.8 0.9 1.1 1.2 1.3
JB/T 4730.6-2005涡流检测 二、回顾
管材产品标准 GB5310-95高压锅炉用无缝钢管 可用涡流检验代替水压试验 GB/T3091-93低压流体输送用镀锌焊接钢管 可用涡流检验代替水压试验 GB/T3092-93低压流体输送用焊接钢管 可用涡流检验代替水压试验 GB8890-88热交换器用铜合金管 采用涡流检验，有异常进行水压试验
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阵列涡流标准
阵列涡流检测是一种无损检测技术，可用于检测金属和非金属材料表面和近表面的裂纹、夹杂物、孔洞等缺陷。
本文将介绍阵列涡流检测的标准，包括设备准备、检测流程、数据分析、质量评估、预防维护、安全规范、场地管理及应用领域等方面。
1. 设备准备
在进行阵列涡流检测前，需要准备好相应的设备和器材，包括：涡流检测仪、阵列涡流探头、电源、信号线、校准试块、数据处理计算机及相关软件等。
在设备准备过程中，需要注意以下几点：
* 涡流检测仪应选择具有高灵敏度、高稳定性的仪器，同时应具备自动化检测和数据处理功能；
* 阵列涡流探头应选择与被检材料和尺寸相匹配的探头，同时应注意探头的清洁和维护；
* 校准试块应选择与被检材料和尺寸相近的试块，用于校准探头和仪器，保证检测结果的准确性。
2. 检测流程
阵列涡流检测的检测流程一般包括以下几个步骤：
* 试块准备：选择合适的校准试块，将其放置在检测位置，用于校准探头和仪器；
* 探头安装：将阵列涡流探头安装在涡流检测仪上，连接信号线；* 仪器校准：使用校准试块对仪器进行校准，调整仪器参数，保证检测结果的准确性；
* 检测操作：将探头放置在待检测工件表面上，启动检测程序，进行检测；
* 数据采集：记录检测过程中的数据，包括缺陷的位置、大小、形状等；
* 数据处理：使用数据处理软件对采集的数据进行处理，生成检测报告。
3. 数据分析
数据分析是阵列涡流检测的重要环节之一，通过对采集的数据进行分析和处理，可以提取出缺陷的位置、大小、形状等信息，并生成相应的检测报告。
数据分析一般包括以下几个步骤：
* 数据预处理：对采集的数据进行预处理，包括去噪、滤波等操作，以提高数据的准确性和可靠性；
* 缺陷提取：通过图像处理和模式识别等技术，从预处理后的数据中提取出缺陷的位置、大小、形状等信息；
* 数据分析：对提取出的缺陷信息进行分析，包括缺陷的类型、分布规律等，以评估被检材料的质量和安全性。
4. 质量评估
质量评估是阵列涡流检测的重要环节之一，通过对检测结果进行评估和分析，可以判断出被检材料的质量和安全性。
质量评估一般包括以下几个步骤：
* 缺陷分类：根据缺陷的类型和严重程度，将缺陷分为不同的类别；* 统计评估：对每个类别的缺陷进行统计和分析，包括缺陷的数量、分布规律等，以评估被检材料的质量和安全性；
* 结果输出：将评估结果以报告的形式输出，包括缺陷的类型、数量、分布规律等信息，以及相应的建议和措施。
5. 预防维护
为了保障阵列涡流检测设备的正常运行和延长设备的使用寿命，需要进行预防维护。
预防维护一般包括以下几个环节：
* 日常检查：每天检查设备的运行状态和各项参数是否正常，如有问题及时处理；
* 定期维护：定期对设备进行全面检查和维护，包括清洁、润滑、紧固等操作；
* 更换易损件：定期更换设备的易损件，如探头、信号线等；
* 软件更新：定期更新设备的软件系统，以提高设备的性能和稳定性。
6. 安全规范
在进行阵列涡流检测时，需要遵守相应的安全规范，以保证设备和人员的安全。
安全规范一般包括以下几个方面：
* 操作人员需要经过专业培训合格后才能进行操作；
* 在检测过程中，操作人员需要佩戴相应的防护用具；
* 在检测过程中，操作人员需要随时观察设备的运行状态和各项参数是否正常；
* 在检测过程中，需要注意防止设备意外损伤人员或物品；
* 在检测过程中，需要注意防止设备发生电气故障或火灾等事故。
7. 场地管理为了保障阵列涡流检测的正常进行和安全可靠，需要进行场地管理。
场地管理一般包括以下几个方面：
* 选择合适的检测场地：选择平坦、开阔、无遮挡的场地作为检测区域；
* 检查场地设施：检查场地的基础设施是否完善、安全可靠；
* 安排专业人员管理：安排专业人员对场地进行管理维护。
8. 应用领域阵列涡流检测技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是其中一些
主要的应用领域：汽车制造领域可用于检测汽车关键零部件的表面和近表面缺陷；航空航天领域可用于检测飞机零部件的表面和近表面缺陷；石油化工领域可用于检测管道、容器的表面。