基于TMR传感器阵列的蒸汽发生器换热管检测探头设计

发布时间：2021-08-04 04:13

　　文中设计了一种用于核电站蒸汽发生器换热管检测的涡流探头,该探头使用高分辨率、高灵敏度的隧道效应磁阻（TMR）传感器阵列对涡流电流产生的磁场成像,通过分析磁场图像数据,来快速准确地定位换热管中存在的缺陷。文中建立了基于压缩磁矢势方程的有限元仿真模型,来模拟缺陷检测的物理过程;研制并测试了由磁场激励线圈、TMR传感器阵列和数据采集系统组成的实验探头,对带有缺陷的换热管样品（Inconel 690）进行了检测,观察传感器输出的电压信号变化即可直观的反应出被测样品的缺陷情况。 

【文章来源】：仪表技术与传感器. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

PCB上引线键合封装而成的TMR阵列传感器实物图

探头结构

在三维有限元仿真模型里,管壁上有一个长4 mm、宽0.2 mm的窄缝型穿透缺口,中心位于z=5 mm处。缺陷长轴与换热管的轴向方向夹角为θ。将待测管壁沿z=0截面周向展开后,缺陷的位置和角度如图4所示。当缺陷与z轴的角度θ分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°时,探头检测到的感应磁场径向分量(Br)的实部信号如图5所示,虚部信号如图6所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]管道内表面缺陷的涡流检测方法[J]. 杨理践,郭晓婷,高松巍.  仪表技术与传感器. 2014(10)
[2]蒸汽发生器传热管失效分析及防护措施[J]. 左军.  中国核电. 2012(04)
[3]隧道磁电阻（TMR）磁传感器的特性与应用[J]. 吕华,刘明峰,曹江伟,白建民,魏福林,杨正,王建国.  磁性材料及器件. 2012(03)



本文编号：3320979