一种用于包壳管在线检测的阵列涡流检测装置及方法

技术领域

此发明涉及检测装置领域，具体涉及包壳管的涡流探伤。

背景技术

包壳管是核反应堆中第一道安全屏障，用于隔离芯块与导热介质。其质量直接关系到燃料棒的使用寿命。目前涡流检测是包壳管质量检测的主要手段之一。包壳管涡流检测目前主要采用内穿、外穿或放置式线圈机械旋转螺旋扫描的方式，其中内穿及外穿两种方式由于线圈绕制方式平行包壳管横向缺陷，所以对横向缺陷存在漏检的可能；而放置式线圈机械旋转螺旋扫描的方式设备结构复杂，且存在因为机械震动增加提离效应的影响，检测灵敏度较差、检测效率较低。因此设计一种涡流检测装置，即可满足检测灵敏度的要求，又可简化设备、提高检测效率。

发明内容

本发明的目的在于：通过研制一种包壳管在线检测的阵列涡流检测装置，用于包壳管涡流探伤，实现不同方向缺陷的全面检测，简化设备结构，提高检测效率的目的。

本发明的技术方案如下：一种用于包壳管在线检测的阵列涡流检测装置，包括阵列涡流探头，阵列涡流探头放置于探头架上，探头架在阵列涡流探头两侧安装夹驱定心工装，夹驱定心工装上有夹爪；

传送装置A、传送装置B分别安装在下料架、上料架上；而传送装置A、传送装置B穿过探头架下部。

夹爪共有3个。

夹爪均通过调节旋钮调节张开的角度。

传送装置A、传送装置B与被检测包壳管接触弧面的圆心连线与阵列涡流探头中心同轴。

阵列涡流探头包括两圈交错排列的46个探头。

一种用于包壳管在线检测的阵列涡流检测装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：将被检测包壳管放置在上料架上，然后将包壳管横向移动至传送装置B4上；

步骤二：通过传送装置B将包壳管穿过探头架；

步骤三：包壳管通过阵列涡流探头时，进行信号激励与接收。

步骤四：经过阵列涡流探头后包壳管传送装置，将包壳管储存于下料架上。

所述步骤一中，通过升降机构将包壳管横向移动至传送装置B上。

所述步骤二中，通过传送装置B将包壳管纵向匀速移动穿过探头架。

所述步骤二中，在包壳管经过探头架时，通过驱定心工装保证包壳管稳定通过阵列涡流探头。

所述步骤四中，根据检测结果对包壳管进行分拣储存于下料架上。

本发明的显著效果在于：该包壳管阵列涡流检测装置制作完成之后，可使用该装置方便快速地进行包壳管检测，实现降低漏检率、提高检测灵敏度高、简化设备结构、提高检测效率的目的。

附图说明

附图1是阵列涡流探头示意图；

通过计算与试验，设计制作共46个线圈分两列交错分布的阵列探头。该探头线圈分布方式实现不同方向缺陷灵敏度近似相等，一次通过完成周向全覆盖检测提高检测效率的目的。同时设置了定位孔保证探头在装置中的位置准确；并设计合适厚度的保护层，保证包壳管与探头内圈合适的配合间隙。在设计过程中，线圈数量、线圈布置方式以及线圈尺寸是探头设计及加工的关键点及难点，直接影响涡流检测的缺陷类型、缺陷尺寸是否满足技术要求，因该装置的检测灵敏度要求达到0.04mm×0.08mm×1.3mm的槽型缺陷，因此要求线圈尺寸在1.5mm左右，因此对其加工精度要求较高。

附图2是夹驱定心工装示意图；

图中调节旋钮用于3个夹爪初始张开角度的调节，通过3个夹爪的角度调整可调整不同管径的夹紧力，且夹爪通过特殊的结构设计可同步夹紧或松开，保证管材中心的稳定性；该装置的作用为保证包壳管在穿过探头时与探头中心的同轴度，减少提离效应对检测结果的影响。

附图3是探头架示意图；

该部分放置包壳管涡流检测装置的核心部件阵列涡流探头和夹驱定心工装。该部件安装阵列涡流探头及夹驱定心工装的位置精度应满足要求，如图中夹驱定心工装及阵列涡流探头轴心同轴度应满足使用要求。同时可实现高度的整体调节，以满足探头中心与料架的配合，保证上下料过程中产品能顺利通过探头，可通过图中高度调整手轮进行高度调节。

附图4阵列涡流检测装置布局图；

图中：传送装置A1、下料架2、探头架3、传送装置B4、上料架5、夹驱定心工装6、夹爪7、调节旋钮8、阵列涡流探头9、高度调整手轮10

具体实施方式

一种包壳管在线检测的阵列涡流检测装置，包括阵列涡流探头9，阵列涡流探头9放置于探头架3上，探头架3在阵列涡流探头9两侧安装夹驱定心工装6，夹驱定心工装6上有夹爪7，夹爪7共有3个，均通过调节旋钮8调节张开的角度；

传送装置A1、传送装置B4分别安装在下料架2、上料架5上；而传送装置A1、传送装置B4穿过探头架3下部，且传送装置A1、传送装置B4与被检测包壳管接触弧面的圆心连线与阵列涡流探头9中心同轴；包壳管通过传输轮传送通过阵列涡流探头9完成检测。

本发明依据包壳管结构、生产工艺中易产生的缺陷特征以及包壳管探伤的需求，设计了包壳管阵列涡流检测装置。

具体使用步骤如下：

步骤一、在被检测包壳管探伤过程中，首先将被检测包壳管放置在上料架5上，然后通过升降机构将包壳管横向移动至前传送装置4上；

步骤二、通过传送装置B4将包壳管纵向匀速移动穿过探头架3。

步骤三、在包壳管经过探头架3时，通过驱定心工装6保证包壳管稳定通过阵列涡流探头9，保证检测稳定性，降低机械位置不准确及机械震动带来的影响。

步骤四、包壳管通过阵列涡流探头9时，通过两圈交错排列的46个探头进行信号激励与接收。阵列涡流探头将阻抗变化信息通过涡流仪进行处理，最后利用检测分析软件对信号分析与呈现。

步骤五、经过阵列涡流探头9后包壳管传送装置1，然后根据检测结果对包壳管进行分拣储存于下料架2上。