- 1研制项目的提出及要求
- 为了安全生产，核电厂等承压设备必须作在役检查。标定管是核蒸汽发生器传热管涡流检测系统标定及判伤曲线制作的{wy}基准。标定管人工缺陷计量的准确度会直接影响涡流数据分析结果。这样，就必须有准确度高的标定管检定装置才能满足标定管内、外人工缺陷的计量要求。由于核蒸汽发生器热管均采用小管径、薄壁管制造，给标定管的计量带来一定困难。因此，研制了一台标定管人工缺陷检定装置，已于1997年5月由省技术监督局、市军工计量站等组成的专家组鉴定合格，允许作量值传递。
- 综合美、法等国有关无损检测标准，标定管人工缺陷一般有通孔及不同深度的平底孔或内外槽组成，加工人工缺陷的深度误差一般为±O．05mm。根据我国核电厂的需要，标定管检定装置的测量不确定度定为o．01mm，能测量的内槽距管端≤60mm，槽宽≥1mm，标定管内径≥≠12mm，人工缺陷深度≤2mm。
- 2检定装置的结构及原理
- 检定装置主要由测量台架、V型座、传感器及测量仪组成。
- 台架及V型座主要用来固定标定管，台架上导轨用于移动传感器测头，以便测量人工缺陷深度。
- 传感器有轴向传感器和旁向式机械测头。轴向传感器直接用于标定管外壁人工缺陷测量，采用灵敏度高、测力小、示值范围较大的差动式电感传感器，与测量仪配套使用，将被测件的尺寸变化直接转换成线圈的电感量变化，并获得相应的电压信息。旁向式机械测头通过杠杆机构将测头在工件上的垂直位移量转换成相应轴向传感器中铁心的位移量。
- 差动式电感传感器的检测，当处于差动式检测线圈内的铁心处于中间位置时，两个差动线圈中的感应电压大小相等，方向相反，输出为零。当铁心随被测工件偏离平衡位置时，两个检测线圈产生一个不平衡的差动信号，此信号“与铁心的偏移量z成正比。
- 测量仪将传感器输出的电信号作放大、相敏检波和A／D转换等处理，直接显示出相应的位移量，此为人工缺陷的深度值。
- 3误差分析
- 作为量值传递甩的计量器具，系统的误差分析至关重要，下面分电测及机械两部分作分析考虑。
- 电测部分的稳压电源、振荡器及A／D转换器等均采用高精度、高稳定性元器件组成。根据0～2mm的深度测量范围，选用传感器的线性范围为3mm。根据上述考虑，仪器的电测误差<1％。
- 机械部分主要考虑工作台平面度选4级精度，V型座选零级标准，导轨面选甩4级精度，在整个行程中相对工作台的平行度≤30,urn。由于标定管上人工缺陷的形状都是有规则的，而且只是作轴向相距约5ram两点之间的垂直方向上的相对测量，故以上几项对测量精度影响甚小。
- 旁向式机械测头的测杆与杠杆联接为一刚体。当测杆端头在工件上垂直移动时，整个杠杆则围绕轴心作摆动。通过计算分析，影响测量精度的主要因素是杠杆的两臂长度及其所处的位置。为尽量减少制造后的旁向测头所引起的测量误差，在设计过程中先初步拟定了公差带作理论计算。
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