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原文传递一种基于非线性扭波的HP型炉管高温组织劣化无损评价方法

专利名称：	一种基于非线性扭波的HP型炉管高温组织劣化无损评价方法
摘要：	一种基于非线性扭波的HP型炉管高温组织劣化无损评价方法，属于无损评价技术领域。利用非线性参数测量系统，选择合适的检测参数和检测模式，首先在实验室测量不同服役时间炉管组织劣化级别样品的非线性参数，制作标定的炉管组织劣化级别‑非线性参数相对关系图，然后利用非线性参数测量系统，选择与制作标定图相同的检测参数和检测模式，测量待评炉管的非线性超声参数值，将其与标定图对比或输入HP型炉管高温组织劣化评价系统，定性地评价炉管的组织劣化状态。本发明在不破坏待评炉管完整性的情况下，能够对HP型炉管高温组织劣化状态在较大范围内进行快速、准确地无损评价，避免人为因素的影响。
专利类型：	发明专利
申请人：	大连理工大学
发明人：	陈军;马海涛;宋绍坤;周干成
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T06:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010008188.X
公开号：	CN111141822A
代理机构：	大连理工大学专利中心
代理人：	李晓亮;潘迅
分类号：	G01N29/04;G01N29/12;G01N29/44;G01N29/48;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/04;G01N29/12;G01N29/44;G01N29/48
申请人地址：	116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项：	1.一种基于非线性扭波的HP型炉管高温组织劣化无损评价方法，其特征在于，采用一对倍频超声换能器，确定合适的检测参数和检测模式，首先在实验室测量HP型炉管不同组织劣化级别样品的非线性参数，制作标定的组织劣化级别-非线性参数相对关系图，然后利用非线性参数测量系统，测量待评炉管的非线性参数值，将测量的非线性参数值与标定的组织劣化级别-非线性参数相对关系图对比或将其输入HP型炉管高温组织劣化评价系统，即可定性地评价HP型炉管高温组织劣化状态；包括以下步骤： 1)搭建非线性参数测量系统，确定检测参数和检测模式基于搭建的非线性参数测量系统，利用扭波进行炉管高温组织劣化的无损评价；HP型炉管非线性参数测量系统根据HP型炉管的组织特点和声学参数，确定发射/接收超声换能器的频率，根据现场工况条件选择检测模式，根据待评区域的尺寸选择合适的激励波形、激励串个数和窗函数；所述的非线性参数测量系统包括RAM-5000型非线性超声检测仪、衰减器、低/高通滤波器、放大器、示波器、计算机和发射/接收换能器，示波器与RAM-5000型非线性超声检测仪、计算机连接，计算机与RAM-5000型非线性超声检测仪连接；所述的RAM-5000型非线性超声检测仪发射有限振幅超声波脉冲串作为激励波形，通过衰减器进行调整后，由低通滤波器传输至发射换能器；所述的发射换能器接收RAM-5000型非线性超声检测仪发射的超声波脉冲串后，向待评炉管内发射单一频率的有限振幅超声波脉冲串，并通过接收换能器接收；所述的接收换能器的接收信号依次通过高通滤波器、放大器后进入示波器；示波器用来显示发射和接收波形信号；所述的计算机通过RAM-5000型非线性超声检测仪进行发射和接收参数的设置，通过示波器采集接收换能器的时域波形信号并对其进行傅里叶变换得到幅频曲线，进而得到非线性参数值；当入射声波频率和试样尺寸确定时，通过测量二次谐波幅值和基波幅值得到待评炉管的非线性参数；非线性参数的变化与炉管内碳化物的形态有关，因此能够通过测量二阶非线性参数值定性地评价炉管内碳化物的形态变化，进而评价炉管组织的劣化状态； 2)标定图制作在实验室制作炉管组织劣化级别-非线性参数相对关系图，其过程为：对每一个组织劣化级别，收集炉管样品，采用步骤1)所述的非线性参数测量系统和检测参数，对每个样品测量n次非线性参数并取平均值，得到该级别组织劣化状态下所有样品的非线性参数，以该级别组织劣化状态下非线性参数的最大值和最小值为界设定一矩形范围，形成组织劣化级别-非线性参数相对关系图； 3)待评炉管非线性参数的测量采用步骤1)所述的非线性参数测量系统和检测参数对实际的待评炉管进行非线性参数的测量，每一个待评区域至少测量5次，取平均值作为待评炉管的非线性参数值； 4)确定待评炉管组织劣化状态采用以下两种方式确定待评炉管的组织劣化状态：第一种是人工评定方式，将炉管服役时间及步骤3)得到的待评炉管的非线性参数值与步骤2)得到的标定图对比，在图中纵坐标找到相应的非线性参数值，横坐标对应的是待评炉管的组织劣化级别，由于5级劣化与2级和3级劣化的非线性参数值有重叠，通过炉管服役时间进行判断，炉管服役时间80000h小时以后才会出现5级劣化；第二种是智能评定方式，将步骤3)每次测量的非线性参数值输入HP型炉管高温组织劣化无损评价系统中，该HP型炉管高温组织劣化无损评价系统事先嵌入步骤2)得到的不同组织劣化级别对应的非线性参数值数据库，根据输入的炉管服役时间和每次测量的非线性参数值，点击开始评价按钮，即可给出待评炉管的组织劣化状态。 2.根据权利要求1所述的一种基于非线性扭波的HP型炉管高温组织劣化无损评价方法，其特征在于，所述的发射换能器的发射频率根据待评炉管的声学特性设置，接收换能器的频率为发射换能器频率的倍数；由所关注的高次谐波确定，如果关注N次谐波，则接收换能器的频率为发射换能器频率的N倍。
所属类别：	发明专利