用于电力管道缺陷定量分析的涡流检测技术郭锐，等
用于电力管道缺陷定量分析的涡流检测技术 EddyCurrentTestingTechnology
Used in Quantitative Analysis of Defects for Electric Power Piping
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（国网山东省电力公司电力科学研究院电力机器人技术实验室，山东济南250002；
山东鲁能智能技术有限公司研发中心，山东济南250101；
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摘要：针对电力管道的常见缺陷和检测需求，详细介绍了用于电力管道的电涡流检测系统和缺陷定量分析技术。首先说明了涡流人和仪器技术的发展，涡流检测法在电力管道缺陷检测和定量分析中将发挥越来越重要的作用。
关键调：电力管道涡流检测无损检测缺陷评价缺陷定位电磁场仿真有限元仿真信号处理
中图分类号：TH86；TP216
文献标志码：A
D0I: 10. 16086/j. cnki. issn1000 0380. 201605002
Abstract: According to the common defects and the inspection requirement of electrical power piping, the eddy current testing ( ECT) system and quantitative analysis technology of defects are introduced in detail. Firstly ,the implementing principle of ECT is explained, then the common types of defects in electrical power piping and their characteristics are analyzed, and some application cases of EC method are listed,finally , the eddy current defect positioning and quantitative analysis technology are described,mainly focusing the array probe hased eddy current imaging technique and the electromagnetic simulation and optimization algorithm based on defect shape reconstruction technique. The simalation result shows that along with the deepening of the research and the development of instrument technology ,the role of ECT method in defect detection and quantitative analysis of electrical power piping will become more and more important.
Keywords: Electric power piping Eddy current testing ( ECT)Nondestructive testing Electromagnetic field simulation Finite element simulation Signal processing
0引言
保证电力设备，特别是各种管道的安全无故障运行，是电力行业面临的一个重要问题。电力管道具有结构复杂、安全性要求高的特点，即使设计制造时采用广很高水平的工艺技术，定期的检修和维护依然必不可少。由于管道长时间运行会导致老化产生缺陷，从而引起结构的失效，这使得提高结构的缺陷检出率和准确性成为保证发电厂正常运作的必要课题。涡流检测（eddycurrenttesting，ECT）具有速度快和灵敏度高
国家电网公司重点科技基金资助项目：
中央高校基本科研业务费专项资全资助项日（编号： NE2015101&NE2015001);
中国博士后特别基金资助项日（端号：2014T70514）：
江苏省产学研联合创新资金项目（编号：BY2014003-01）。修改稿收到日期：2015-07-08。
第一作者部锐（1978－），男，2007年毕业于哈尔滨工业大学机械电子工程专业，获博士学位，高级工程师；主要从事电力机器人技术、输变电设备无赖检测技术、输变电设备带电作业技术等方向的研究。
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Defects assessment
Defects location
等优点，已被广泛应用于电力管道的在线损伤检测中。
本文详细介绍了用于电力管道的电涡流检测系统
和缺陷定量化技术的实现过程。针对电力管道中常见的缺陷种类，总结了国内外关于涡流检测用于缺陷的定位和定量化分析的研究进展，并列举了涡流法在缺陷检测中的应用实例。
涡流检测原理及发展
涡流检测是一种重要的无损检测方法，起源于 1831年法拉第发现的电磁感应现象，被广泛应用于各类金属工件的检测中。涡流检测以电磁感应原理为基础，当载有交变电流的激励线圈靠近导体试件时，导体中感生出涡流，继而产生与源磁场相反的次级磁场，改变激励线圈的阻抗。涡流的大小与导体的材料性能及缺陷形式有关。因此，可通过测量线圈阻抗和相位的变化来判断被测试件的电学性能和缺陷形态。
1855年，法国物理学家LeonF研究导体在磁场中
的运动现象时，发现了涡流。涡流检测的应用始于
PROCESS AUTOMATIONINSTRUMENTATION Vol.37 No.5 May2016