于無聲處聽驚雷：振動傳感器在核電鼓泡測試中的精密守護

在核電工業(yè)這座人類能源與工程的之作中，安全是永恒的生命線。為確保，大量高精密的檢測技術(shù)被應(yīng)用于各個環(huán)節(jié)。其中，鼓泡測試（Bubble Testing） 作為一種經(jīng)典、直觀的泄漏檢測方法，在閥門、焊縫和密封件的完整性驗證中發(fā)揮著重要作用。然而，傳統(tǒng)依賴人眼觀察氣泡的方式存在主觀性強、效率低下、難以檢測微漏等局限性。現(xiàn)代核電工業(yè)正通過技術(shù)創(chuàng)新為其賦能，而振動傳感器的引入，正是讓這項傳統(tǒng)技術(shù)煥發(fā)智能新生的關(guān)鍵所在。

一、 鼓泡測試的挑戰(zhàn)與進化需求

鼓泡測試的原理是將被測部件加壓并浸入液體中，通過觀察是否有氣泡產(chǎn)生來判斷是否存在泄漏。雖然有效，但其傳統(tǒng)模式面臨三大挑戰(zhàn)：

人為主觀性：檢測結(jié)果嚴重依賴操作員的經(jīng)驗、視力和專注度，長時間作業(yè)容易產(chǎn)生疲勞和誤判。

微漏難以識別：極微小的泄漏產(chǎn)生的氣泡細小、稀疏且上升緩慢，肉眼極難捕捉，可能導(dǎo)致漏檢。

無法量化與記錄：傳統(tǒng)方法難以精確測量泄漏率，且缺乏客觀的數(shù)據(jù)記錄用于追溯和分析。

為了解決這些問題，實現(xiàn)檢測過程的自動化、客觀化和數(shù)字化，振動傳感器被集成到鼓泡測試系統(tǒng)中，成為了系統(tǒng)的“聽覺神經(jīng)"。

二、 振動傳感器的工作原理：傾聽泄漏的“聲音"

當(dāng)氣體從狹小的泄漏點（如裂紋、縫隙）中高速噴出時，會與周圍的液體發(fā)生劇烈的剪切和擾動。這一過程會產(chǎn)生特定頻率范圍的聲波或振動信號，并通過液體和容器壁傳播。

壓電式振動傳感器正是捕獲這些信號的理想器件。其核心原理是：

傳感器內(nèi)部的壓電晶體材料會感知到由泄漏振動引起的微小機械應(yīng)力。

這種應(yīng)力被轉(zhuǎn)換成與之成比例的電信號。

該電信號經(jīng)過放大和濾波后，被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收和分析。

換句話說，振動傳感器不是在“看"氣泡，而是在“聽"泄漏本身產(chǎn)生的聲音，其靈敏度遠高于人眼觀察氣泡的極限。

森瑟科技可以提供微型雙軸和三軸振動傳感器，與鼓泡測試用到的管道契合，保障信號的精準傳輸。

三、 在核電鼓泡測試中的核心應(yīng)用場景

振動傳感器系統(tǒng)在核電的精密鼓泡測試中應(yīng)用廣泛，主要包括：

閥門閥座密封性測試：

核級閥門對密封性要求。將閥門加壓浸入水箱后，振動傳感器被布置在閥門關(guān)鍵部位附近。即使閥座存在微米級的損傷導(dǎo)其微小的泄漏，產(chǎn)生的特定頻率振動也會被傳感器立即捕捉并報警，遠超人工檢測能力。

反應(yīng)堆壓力邊界部件焊縫檢測：

壓力容器、主管道等關(guān)鍵部件的焊縫是核安全的重要邊界。在役檢查期間，采用局部鼓泡法時，振動傳感器陣列可以自動掃描焊縫區(qū)域，精準定位泄漏點，并提供振動的頻譜圖，為評估缺陷嚴重性提供量化依據(jù)。

設(shè)備艙室整體密封性監(jiān)測：

對于某些需要整體測試的密封艙室（如含有管道的安全殼隔間），通過內(nèi)部充壓和外部布置多個振動傳感器，可以構(gòu)建一個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，快速定位泄漏大致區(qū)域，大大縮短排查時間。

四、 技術(shù)優(yōu)勢與價值

引入振動傳感器的鼓泡測試系統(tǒng)帶來了革命性的提升：

超高靈敏度：可檢測到低至 10?? 至 10?? scc/s（標準立方厘米/秒） 的極微小泄漏率，靈敏度比人工觀察高出數(shù)個數(shù)量級。

客觀性與可靠性：排除人為主觀因素，檢測結(jié)果由數(shù)據(jù)驅(qū)動，一致且可靠。

精準定位：通過多個傳感器布置，可以利用聲源定位技術(shù)精確找到泄漏點。

數(shù)據(jù)記錄與追溯：所有振動信號數(shù)據(jù)都被記錄存儲，形成可追溯的電子報告，滿足核電行業(yè)嚴苛的質(zhì)量保證（QA）和質(zhì)量控制（QC）要求。

提升效率：自動化檢測和報警大幅縮短了測試時間，減少了人員投入，降低了集體劑量（對于輻射區(qū)域）。

五、 結(jié)論

振動傳感器與鼓泡測試的結(jié)合，是傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代傳感技術(shù)融合的。它讓核電工程師擁有了能夠“聽見"納米級泄漏的“超級耳朵"，將泄漏檢測的精度和可靠性提升到了的高度。

這項技術(shù)不僅強化了在役檢查的能力，更在設(shè)備制造、安裝和調(diào)試階段就為核電站的安全運行設(shè)立了的標準。它默默無聞地工作，于無聲的液體中捕捉最細微的異常振動，成為守護核電站堅實安全屏障背后一位的“智能哨兵"，持續(xù)為核電的安全、高效運行貢獻著精密而強大的力量。