Eddy-Current Testing of Thin-Walled Cladding Tubes
- 1. Studiecentrum Voor Kernenergie, Mol (Belgium)
Description
In view of an extended programme on the evaluation of properties and defects of stainless-steel and Zircaloy thin-walled tubes, a basic study has been made of the optimum test conditions for applying eddy-current test methods. An electronic apparatus has been built to define these conditions for a great variety of test problems. Therefore, it was necessary to have the possibility of changing the frequency over a wide range and to measure the two components of the complex impedance of the test coil separately. This has die advantage over a measurement of the absolute value of the impedance change since this value has little meaning in view of the change of the properties of the test object. The actual apparatus allows the precise and sensitive measurement of the real and imaginary components of any test coil in a frequency range from 0.1 - 500 kHz. A special type of modulation device has been developed. The apparatus is not considered as an actual testing apparatus; by determining optimum conditions for each case,- it enables a relatively simple and specific apparatus to be built. Up to now, a detailed study of relationships between physical and electrical properties of a specimen and the test-coil impedance has been performed for tubular fuel-cladding materials. Frequency and coil configurations are established for wall-thickness measurements and a particular apparatus has been constructed; the accuracy is better than 1% and changes between inner and outer diameter variations can be discriminated. Other specific apparatus are studied and proposed. (author)
Abstract (French)
Dans le cadre d'un vaste programme visant à évaluer les propriétés et défauts des tubes de gainage à paroi mince, en acier inoxydable et Zircaloy, on a procédé à une étude fondamentale pour déterminer les meilleures conditions d'application des méthodes de contrôle par courants de Foucault. On a construit un appareil électronique permettant de définir ces conditions pour une grande variété de problèmes de contrôle. A cet effet, il fallait pouvoir modifier la fréquence dans une gamme étendue de valeurs et mesurer séparément les deux composantes de l'impédance complexe de la bobine d'essai. Ce procédé est préférable à celui qui consiste à mesurer la valeur absolue de la variation de l'impédance, cette valeur absolue étant peu représentative du fait des modifications que subissent les propriétés de l'objet examiné. L'appareil en question permet de mesurer avec précision et une grande sensibilité les composantes réelles et imaginaires pour toute bobine d'essai dans une gamme de fréquences de 0,1 - 500 kHz. On a mis au point un dispositif de modulation d'un type spécial. Celui-ci n'est pas considéré comme un appareil de contrôle proprement dit; mais, en déterminant les conditions optimales pour chaquecas,il permetde construire un appareil relativement simple, spécialement adapté au cas considéré. Jusqu'à présent, on a procédé à une étude détaillée des relations entre les propriétés physiques et électriques d'un spécimen et les modifications de l'impédance de la bobiné d'essai pour les matériaux servant au gainage tubulaire du combustible. On a établi la fréquence et les configurations des bobines pour la mesure de l'épaisseur des parois; un appareil spécial a été construit à cet effet; la précision est supérieure à 1% et il est possible de déceler des écarts entre les variations du diamètre intérieur et celles du diamètre extérieur. Les auteurs étudient et proposent d'autres appareils spécialisés. (author)Abstract (Spanish)
Como parte de un programa ampliado de evaluación de las propiedades y defectos de los tubos delgados de acero inoxidable y zircaloy, se ha efectuado un estudio preliminar de las condiciones óptimas para la aplicación de métodos de ensayo basados en las corrientes de Foucault. Se ha construido un aparato electrónico que permite determinar las condiciones más favorables para el estudio de muchos de los problemas que plantea el ensayo de materiales. Para ello, era necesario poder variar la frecuencia en un amplio margen y medir por separado los dos componentes de la impedancia de la bobina de ensayo. Es preferible ese método al que consiste en medir el valor absoluto de la variación de impedancia causada por el objeto que se ensaya, porque la modificación de las propiedades del objeto resta importancia a ese valor. El aparato permite medir con precisión y sensibilidad los componentes reales o imaginarios de la impedancia de cualquier bobina, en una gama de frecuencias que abarca de 10 kHz a 1 MHz. Se ha construido un dispositivo de modulación de tipo esencial. Aunque ese aparato no constituye propiamente un instrumento de prueba, al determinar las condiciones óptimas en cada caso, permite construir uno relativamente sencillo que sea el adecuado. Hasta ahora, el estudio detallado de la relación entre las propiedades eléctricas y otras características ffsicas de una muestra, y las variaciones de impedancia de la bobina se ha realizado únicamente para ciertos materiales de revestimiento, como el acero inoxidable y el zircaloy. Adaptando la frecuencia y la estructura de la bobina a la medición de espesores de pared se ha construido un aparato especial. El error en la medición es inferior a 1 %, y pueden distinguirse las diferencias en la variación del diámetro interior y del exterior. Los autores proponen y estudian otros aparatos especiales. (author)Abstract (Russian)
V svjazi s rasshirennoj programmoj ocenki svojstv i defektov tonkih trubok iz nerzhavejushhej stali i cirkalloja izucheny optimal'nye uslovija ispytanij dlja primenenija metodov ispytanij s pomoshh'ju tokov Fuko. Byl izgotovlen jelektronnyj apparat dlja opredelenija jetih optimal'nyh uslovij primenitel'no k samym raznoobraznym problemam ispytanij. Pojetomu bylo neobhodimo imet' vozmozhnost' izmenenija chastoty v shirokom diapazone, a takzhe izmerit' otdel'no dva komponenta impedansa probnoj katushki. Jeto imeet preimushhestvo pered izmereniem absoljutnoj velichiny impedansnogo izmenenija, poskol'ku jeta velichina imeet nebol'shoe znachenie vvidu izmenenija svojstv ispytuemogo obekta. Sovremennyj apparat pozvoljaet proizvesti tochnoe i chuvstvitel'noe izmerenie dejstvitel'nyh i mnimyh komponentov ljuboj probnoj katushki v diapazone chastot ot 0,1 do 500 kgc. Bylo razrabotano special'noe moduljacionnoe ustrojstvo. Apparat ne rassmatrivaetsja v kachestve dejstvitel'nogo ispytatel'nogo ustrojstva; opredeljaja optimal'nye uslovija dlja kazhdogo sluchaja, mozhno izgotovit' sravnitel'no prostoj apparat special'no dlja dannogo sluchaja. Vplot' do nastojashhego vremeni podrobno izuchaetsja svjaz' mezhdu fizicheskimi i jelektricheskimi svojstvami obrazca i impedansnymi izmenenijami katushki primenitel'no k materialam dlja trubchatyh obolochek, naprimer k nerzhavejushhej stali i cirkalloju. Chastota i konfiguracii katushki ustanavlivajutsja dlja izmerenij tolshhiny obolochki; byl izgotovlen special'nyj apparat. Tochnost' izmerenija sostavljaet menee 1%, i mozhno opredelit' izmenenija v sootnoshenijah mezhdu vnutrennimi i vneshnimi diametrami. Predlagajutsja i drugie special'nye apparaty, kotorye nahodjatsja v stadii izuchenija. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Contrôle par Courants de Foucault des Tubes de Gainage a Paroi Mince; Ispytanie tonkikh trubchatykh obolochek s pomoshch'yu tokov fuko; Ensayo de Vainas Delgadas Mediante Corrientes de Foucault
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Non-Destructive Testing in Nuclear Technology Vol. II. Proceedings of a Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology
- Imprint Pagination
- 462 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 195-209
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology
- Dates
- 17-21 May 1965
- Place
- Bucharest (Romania)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44078070
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ACCURACY; CLADDING; EDDY CURRENT TESTING; ELECTRICAL PROPERTIES; EVALUATION; IMPEDANCE; KHZ RANGE 01-100; KHZ RANGE 100-1000; NUCLEAR FUELS; STAINLESS STEELS; WALLS; ZIRCALOY
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; DEPOSITION; ELECTROMAGNETIC TESTING; ENERGY SOURCES; FREQUENCY RANGE; FUELS; HIGH ALLOY STEELS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; KHZ RANGE; MATERIALS; MATERIALS TESTING; NONDESTRUCTIVE TESTING; PHYSICAL PROPERTIES; REACTOR MATERIALS; STEELS; SURFACE COATING; TESTING; TRANSITION ELEMENT ALLOYS; ZIRCONIUM ALLOYS; ZIRCONIUM BASE ALLOYS
Optional Information
- Notes
- 6 refs., 9 figs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--63/41