基于CIVA仿真与试验的磁致伸缩导波和压电导波检测比对分析

张子健* 傅书畅 赵大禹 吴家喜 常 腾 李武俊 张小龙 薛秉康

（1. 宁波市劳动安全技术服务公司 2. 中国石油天然气股份有限公司东北销售宁波分公司3. 宁波市特种设备检验研究院）

0 前言

目前国内压力管道超声导波检测的标准主要是GB/T 28704—2012《无损检测 磁致伸缩超声导波检测方法》及GB/T 31211—2014《无损检测 超声导波检测 总则》，这两个标准中均提出了对比试样和灵敏度校准要求，即应采用与被检测构件材料性能及几何形状相同或相近的材料制作，并采用对比试验在实验室实测绘制距离-幅度曲线[1-3]。但在实际检测过程中，现场管道规格和形式复杂多变，标准要求的对比试样和灵敏度校准条件在实际操作时较难达到。针对以上问题，本文采用CIVA 仿真和对比试管验证方法，分析了两种超声导波在检测过程中存在的差异，为超声导波的应用提供相关数据支持。

1 原理简介

1.1 磁致伸缩导波

磁致伸缩导波检测系统通常由主机、计算机、铁钴带、耦合剂、线圈卡具及线圈探头带组成。将探头线圈放置在磁致伸缩带材上，当有交流电通过线圈时，在魏德曼效应的作用下，磁致伸缩带材中的交流磁场就会产生剪切位移，剪切位移通过耦合胶的耦合层机械地传递到管道中，然后以扭转波形式沿着管道轴向传播[4]。

1.2 压电导波

压电导波检测系统由主机、气泵、工具导线、气管、计算机、卡具及压电探头组成。传感器采用一种压电陶瓷材料制造，该材料具有正压电效应和逆压电效应，可以实现机械能向电能转换。……