MsS 技術(shù)背景
MsS 長(zhǎng)距離超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)是由美國(guó)西南研究院(SwRI)的無損檢測(cè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過研發(fā),從 1998 年正式推向市場(chǎng)的代MsSR1000D 系統(tǒng)到現(xiàn)在的MsSRv5 系統(tǒng),MsS 技術(shù)在實(shí)踐中得到不斷的更新與完善,被應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域中大型構(gòu)件的快速檢測(cè)和長(zhǎng)期狀態(tài)檢測(cè)。
MsS 技術(shù)原理
鐵磁性材料由于外加磁場(chǎng)的變化,其物理長(zhǎng)度和體積都要發(fā)生微小的變化,
這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應(yīng)——MsS 導(dǎo)波的產(chǎn)生。磁致伸縮逆效應(yīng)(磁彈性效應(yīng))指由機(jī)械壓力(或張力)引起的鐵磁性材料的磁疇按照一定方向運(yùn)動(dòng),引起材料的磁化狀態(tài)發(fā)生變化——MsS 導(dǎo)波檢測(cè)。磁致伸縮效應(yīng)所產(chǎn)生的機(jī)械波,能沿著結(jié)構(gòu)件有限的邊界形狀傳播 并被構(gòu)件邊界形狀所約束、所導(dǎo)向,因而稱為 MsS 超聲導(dǎo)波。
MsS 技術(shù)可以激發(fā)縱波、扭力波、彎曲波、蘭母波、水平剪切波和表面波等多種模態(tài)形式的導(dǎo)波。只要正確選擇導(dǎo)波模式和頻率,并控制其傳播方向,導(dǎo)波可以從其傳感器位置,沿著構(gòu)件快速傳播,瞬間完成 99%管道體積掃描檢測(cè)。
1、MsSRv5 主機(jī)
新系統(tǒng)MsSRv5內(nèi)部配置了高能鋰電池組及筆記本電腦,所有硬件被置于一個(gè)堅(jiān)固的工業(yè)便攜箱中,便于現(xiàn)場(chǎng)野外攜帶、高空作業(yè)等;內(nèi)置的鋰電池組充電一次需要 8 小時(shí),可連續(xù)工作 20 個(gè)小時(shí)以上。
2、MsS 探頭
1)帶狀線圈探頭:
MsS 帶狀線圈探頭由薄片狀鐵鈷條帶、線圈適配器和帶狀線圈組成,其中線圈分為普通和高溫(500oC)兩種。通過改變波的頻率和模式,可以對(duì)各種形狀的幾何結(jié)構(gòu)(如管道、棒材、鋼索、板盤件等)進(jìn)行檢測(cè);MsS 帶狀線圈探頭可以應(yīng)用到非鐵磁性材料和非金屬材料上,也可將 MsS 探頭地粘貼在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
3、MsS 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
◆ 檢測(cè)精度高:靈敏度為管道橫截面積損失量的 0.7%(試驗(yàn)數(shù)據(jù),達(dá)到 pinhole 針孔腐蝕檢測(cè)級(jí)別,這種缺陷可進(jìn)一步導(dǎo)致腐蝕穿孔),可靠檢測(cè)靈敏度為管道橫截面積損失量的 3%,監(jiān)測(cè)時(shí)靈敏度可以達(dá)到管道橫截面積損失量的 0.6%;
◆ 檢測(cè)范圍大:良好狀態(tài)下(地上直管段,管道狀態(tài)內(nèi)外壁有輕微腐蝕,10 年---20 年的老管線)單方向可檢測(cè) 100 米處管道橫截面積損失量的 6%及以上的缺陷;典型狀態(tài)下(地上直管段,管道狀態(tài)內(nèi)外壁有嚴(yán)重腐蝕,30 年以上的老管線)單方向可檢測(cè) 50 米處管道橫截面積損失量的 6%及以上的缺陷;苛刻狀態(tài)下(地上直管段,管道狀態(tài)內(nèi)外壁有非常嚴(yán)重腐蝕,或地埋管線)單方向可檢測(cè) 10 米----30 米處管道橫截面積損失量的 6%及以上的缺陷;
◆ 高溫應(yīng)用:可以進(jìn)行高溫管線腐蝕的在線檢測(cè)與長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè),溫度可達(dá) 500 oC;
◆ 可以對(duì)帶有伴熱管的管線和管廊密排管線進(jìn)行檢測(cè):管線之間的最小間距為 20 毫米;
◆ 彎頭檢測(cè):對(duì)于帶 90 度彎頭的地上工業(yè)管道,能穿過 2 個(gè)及以上 90 度彎頭;
◆ 軸向精度:與主機(jī)系統(tǒng)的信噪比和所采用的操作頻率有關(guān):±150mm(頻率為 32KHz 時(shí)),±75mm(頻率為 64KHz 時(shí)),±38mm(頻率為 128KHz 時(shí));(單向檢驗(yàn)距離不低于 40 米的直管段),軸
向定位精度比導(dǎo)波的壹倍波長(zhǎng)稍微大一些。
◆ 盲區(qū):盲區(qū)的大小與所采用的檢測(cè)頻率有關(guān):32KHz 時(shí)為 350 毫米,64KHz 時(shí)為 175 毫米,128KHz 時(shí)為 88 毫米;盲區(qū)比導(dǎo)波的叁倍波長(zhǎng)稍微大一些。
◆ 缺陷識(shí)別:MsS 軟件操作界面簡(jiǎn)單,缺陷特征顯示直觀;能夠根據(jù)信號(hào)幅度和相位對(duì)缺陷進(jìn)行快速實(shí)時(shí)采集和信號(hào)分析,自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告;能采集多組不同頻率數(shù)據(jù),同時(shí)分析至少兩組數(shù)
據(jù)做對(duì)比分析,能夠?qū)⑿屡f數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比處理,實(shí)施長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
◆ 換熱器檢測(cè):換熱器探頭能更換不同直徑的檢測(cè)傳感器來適應(yīng)不同直徑的管束;
◆ 小管徑檢測(cè):能對(duì)直徑范圍在 10 毫米---25 毫米之間的小直徑管道(儀表管)進(jìn)行快速檢測(cè);
◆ 儲(chǔ)罐檢測(cè):能升級(jí)為具有多頻段柔性板式探頭,能對(duì)儲(chǔ)罐罐壁、罐頂和罐底進(jìn)行快速檢測(cè),
◆ 耦合劑:檢測(cè)靈敏度不低于 3%,可使導(dǎo)波探頭鐵鈷帶重復(fù)使用 100 次,每個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)成本低于 20 元;
◆ 應(yīng)用范圍:不僅可以用于鐵磁性金屬材料的檢測(cè),還可以用于非鐵磁性金屬材料和非金屬材料的檢測(cè),
如:不銹鋼、銅、鋁、鈦等,和 PVC 材料、玻璃、水泥、木材等的檢測(cè);