[发明专利]正交激励-接收涡流检测探头及热等压焊接脱粘缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种正交激励‑接收涡流检测探头及热等压焊接脱粘缺陷检测方法，所述探头包括共同固定于“U”形探头支架上的一个方形激励线圈和三个方形检出线圈。方形激励线圈与一个方形检出线圈的轴心均位于“U”形骨架的一边，其余两个方形检出线圈以相同方式放置于“U”形线圈的另一边，四个方形线圈形成矩形排布，四线圈参数一致，同时具备磁场激励和信号检出功能。方形激励线圈通以激励电流后，三个方形检出线圈各自所拾取的感应电压为输出信号。本发明还提供上述探头的检测方法，能够对聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接的脱粘缺陷进行快速、高精度检测，具有重要工程应用价值。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种正交激励-接收涡流检测探头及聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷检测方法。

背景技术

核聚变能作为未来最具潜力的清洁能源之一，利用核聚变能发电时不会向大气等环境中排放大量污染物质，亦不会加剧温室效应，同时核燃料能量密度远远高于化石燃料，在运输与储存方面有极大的便利性，因此有着极具潜力的应用前景。

聚变堆是利用聚变核能发电的核心部件，而真空室包层第一壁作为聚变堆的重要堆内部件，对聚变堆不断进行冷却，并且防止辐射外泄，对聚变堆的稳定工作起重要支撑作用。真空室包层第一壁表板内部包含多个冷却流道，其制备采用热等压焊接技术，制备过程中需保证可靠的焊接界面质量，尤其是对热等压焊接脱粘缺陷需进行有效检出和量化评估，因此对聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道的热等压焊接脱粘缺陷进行无损定量检测十分重要。目前针对聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷的涡流检测探头和检测方法研究较少，可实现聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷定位及定量评估的涡流检测探头和检测方法尚不多见。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种正交激励-接收涡流检测探头及热等压焊接脱粘缺陷检测方法，能够对聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷进行快速、精准定位和精确量化评估，具有重要工程应用价值。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种正交激励-接收涡流检测探头，其特征在于：能够对聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷进行检测，包括“U”形探头支架和“U”形探头支架两个侧边上各固定的两个方形线圈，四个方形线圈形成矩形排布，且四个方形线圈的参数一致，均具备磁场激励和信号检出功能，能够任意互换；检测时，将其中一个方形线圈作为方形激励线圈，另外三个方形线圈作为三个方形检出线圈；检测时，所述正交激励-接收涡流检测探头两边同时放置于与线圈外边界尺寸相同的聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道内对流道热等压焊接脱粘缺陷进行检测。

所述四个方形线圈均由直径相同的铜芯漆包线绕制而成，所述“U”形探头支架的材料为树脂。

所述方形激励线圈在加电驱动情况下激发磁场，该磁场在聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道内感应出的涡流分布于包层第一壁表板冷却流道表面，其感应涡流沿流道管壁周向分布，磁场主方向与冷却流道轴向平行；所述方形检出线圈输出的感应电压信号为检测信号，与方形激励线圈位于“U”形探头支架同一侧边上的方形检出线圈拾取磁场方向与激发磁场一致，位于“U”形探头支架另一侧边上与方形激励线圈平行的方形检出线圈拾取磁场方向与激发磁场平行，位于“U”形探头支架另一侧边上与方形激励线圈呈对角线布置的方形检出线圈拾取磁场方向与激发磁场呈预设角度。

所述正交激励-接收涡流检测探头进行热等压焊接脱粘缺陷的检测方法，聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道涡流信号扫查曲线的建立、聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道热等压焊接脱粘缺陷定位及评估；

(1)聚变堆真空室包层第一壁表板冷却流道涡流信号扫查曲线的建立，具体方法如下：