基于巴克豪森噪声的便携式RPV钢辐照脆化检测系统的研究

发布时间：2020-07-16 12:17

【摘要】：反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel,RPV)是压水堆核电站的核心构件,RPV的不可更换性使其工作寿命直接决定了核电站的寿命,而辐照脆化是诱发RPV各种性能变化的根源,因此评估RPV钢的辐照脆化损伤程度至关重要。本文基于巴克豪森噪声检测技术,设计了便携式RPV辐照脆化检测系统,预估核电站寿命以达到保障安全与经济双重收益。以TMS320F28335为核心搭建了检测系统的硬件部分,包括激励模块,放大激励信号的功率放大器,感应巴克豪森噪声信号的传感器,放大毫伏级巴克豪森噪声信号并滤除无效噪声的调理模块,串口通讯模块,电源模块,LCD显示模块。进了行检测系统的软件设计与调试,包括频率幅值可控的正弦波信号激励,ADC单元的信号采集,巴克豪森信号的FIR滤波、特征值计算,以及LCD液晶屏的串口通讯和显示。使用热时效处理试件与质子辐照试件两种模拟钢试件进行了实验,获得了与处理时长、辐照剂量关系已知的巴克豪森信号特征值:均方根、包络半高宽、包络面积,对检测系统的可靠性进行了验证。通过计算获取中心宽度W_c、磁硬度系数作为新特征值,结果显示热时效试件的中心宽度W_c随着处理时长的增加,先增大后减小,磁硬度系数没有一定规律;质子辐照试件以中心宽度W_c为特征值有待商榷,磁硬度系数随着剂量的增加呈现上升趋势。本文的研究结果可为评估RPV钢的辐照脆化损伤程度提供依据。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM623
【图文】：

弯曲过程中 MBN 信号变化的规律，结果表明与峰值时间[32]。巴西 FRANCO 等采取顶端淬火的方法，模拟域的不同冷却梯度，实验表明冷却梯度与 MBN 信号强电站 RPV 用钢进行了 MBN 检测，结果表明申格效应会增大-Mo 合金的铁素体钢进行疲劳处理，再通过 MBN 技术对疲劳裂纹与 MBN 信号的内在联系[35]。Giorgio Donzalla 等证明了环次数有内在联系[36]。国内对 MBN 技术的研究起步较国外稍技术的原理、重要特性与应用情况，为国内学者的研究打下基s 共同研究了 MBN 技术对钢制零件的灵敏度，证明 MBN 对零酸洗探伤法和涡流检测法[38]。穆向荣等对双相钢的 MBN 效应现对材料微观结构和性能的研究[39]。尹何迟等改良了针对各BN 传感器[40]。目前，国外已有多个公司有成熟的 MBN 检测号检测，但是价格昂贵，而国内尚未有成熟商业化 MBN 检测应力 MBN 原理样机[41]，如图 1.1 所示，而基于 MBN 技术的未见相关研究。

第二章 辐照脆化检测基本理论产生机理及影响因素产生机理旋运动形成了原子磁矩，使物质产生磁性，又由致。此外，原子内部的磁偶极矩分为抗磁性和顺不同，可粗略分为顺磁性物质、抗磁性物质和铁晶格结构使其具有磁晶各向异性能[42]，只需要较于易磁化轴方向，即在微弱的外加磁场下就能够低，自发磁化仅发生在一个个“小区域”内，法国磁畴内的原子磁矩取向一致，不同磁畴之间的取随机排列，最终磁化矢量互相抵消为零，对外不畴结构示意图（箭头代表磁畴内部磁矩取向）。

图 2.2 铁磁性材料磁化曲线加磁场强度比较微弱时，磁畴壁阻力较大，能量大多，磁畴壁会回复到原本的位置，此时材料的宏观表现线性关系，如图 2.2 中Ⅰ区域。续增强外磁场，磁畴的磁矩改向为与磁场呈锐角，磁现巴克豪森跳跃，如果此时关掉外磁场，磁畴的状态 呈非线性关系，如图 2.2 中Ⅱ区域。强外磁场作用下，磁畴内的磁矩继续向外磁场方向转强度 H 与磁感应强度 B 呈现较弱的非线性关系，逐渐非常强的外加磁场作用下，铁磁性材料内磁畴的磁矩态，磁畴位移与磁畴壁偏转逐渐停止[44]。时，其内部的磁化强度不仅受外加磁场强度影响，还现象，表现为当磁场强度 H 值相等，退磁时 B 比磁化磁场强度 H 的变化滞后，是铁磁性材料所具有的一种

【参考文献】

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本文编号：2757993