于无声处听惊雷：振动传感器在核电鼓泡测试中的精密守护

在核电工业这座人类能源与工程的之作中，安全是永恒的生命线。为确保，大量高精密的检测技术被应用于各个环节。其中，鼓泡测试（Bubble Testing） 作为一种经典、直观的泄漏检测方法，在阀门、焊缝和密封件的完整性验证中发挥着重要作用。然而，传统依赖人眼观察气泡的方式存在主观性强、效率低下、难以检测微漏等局限性。现代核电工业正通过技术创新为其赋能，而振动传感器的引入，正是让这项传统技术焕发智能新生的关键所在。

一、 鼓泡测试的挑战与进化需求

鼓泡测试的原理是将被测部件加压并浸入液体中，通过观察是否有气泡产生来判断是否存在泄漏。虽然有效，但其传统模式面临三大挑战：

人为主观性：检测结果严重依赖操作员的经验、视力和专注度，长时间作业容易产生疲劳和误判。

微漏难以识别：极微小的泄漏产生的气泡细小、稀疏且上升缓慢，肉眼极难捕捉，可能导致漏检。

无法量化与记录：传统方法难以精确测量泄漏率，且缺乏客观的数据记录用于追溯和分析。

为了解决这些问题，实现检测过程的自动化、客观化和数字化，振动传感器被集成到鼓泡测试系统中，成为了系统的“听觉神经"。

二、 振动传感器的工作原理：倾听泄漏的“声音"

当气体从狭小的泄漏点（如裂纹、缝隙）中高速喷出时，会与周围的液体发生剧烈的剪切和扰动。这一过程会产生特定频率范围的声波或振动信号，并通过液体和容器壁传播。

压电式振动传感器正是捕获这些信号的理想器件。其核心原理是：

传感器内部的压电晶体材料会感知到由泄漏振动引起的微小机械应力。

这种应力被转换成与之成比例的电信号。

该电信号经过放大和滤波后，被数据采集系统接收和分析。

换句话说，振动传感器不是在“看"气泡，而是在“听"泄漏本身产生的声音，其灵敏度远高于人眼观察气泡的极限。

森瑟科技可以提供微型双轴和三轴振动传感器，与鼓泡测试用到的管道契合，保障信号的精准传输。

三、 在核电鼓泡测试中的核心应用场景

振动传感器系统在核电的精密鼓泡测试中应用广泛，主要包括：

阀门阀座密封性测试：

核级阀门对密封性要求。将阀门加压浸入水箱后，振动传感器被布置在阀门关键部位附近。即使阀座存在微米级的损伤导其微小的泄漏，产生的特定频率振动也会被传感器立即捕捉并报警，远超人工检测能力。

反应堆压力边界部件焊缝检测：

压力容器、主管道等关键部件的焊缝是核安全的重要边界。在役检查期间，采用局部鼓泡法时，振动传感器阵列可以自动扫描焊缝区域，精准定位泄漏点，并提供振动的频谱图，为评估缺陷严重性提供量化依据。

设备舱室整体密封性监测：

对于某些需要整体测试的密封舱室（如含有管道的安全壳隔间），通过内部充压和外部布置多个振动传感器，可以构建一个监测网络，快速定位泄漏大致区域，大大缩短排查时间。

四、 技术优势与价值

引入振动传感器的鼓泡测试系统带来了革命性的提升：

超高灵敏度：可检测到低至 10⁻⁴ 至 10⁻⁵ scc/s（标准立方厘米/秒） 的极微小泄漏率，灵敏度比人工观察高出数个数量级。

客观性与可靠性：排除人为主观因素，检测结果由数据驱动，一致且可靠。

精准定位：通过多个传感器布置，可以利用声源定位技术精确找到泄漏点。

数据记录与追溯：所有振动信号数据都被记录存储，形成可追溯的电子报告，满足核电行业严苛的质量保证（QA）和质量控制（QC）要求。

提升效率：自动化检测和报警大幅缩短了测试时间，减少了人员投入，降低了集体剂量（对于辐射区域）。

五、 结论

振动传感器与鼓泡测试的结合，是传统工艺与现代传感技术融合的。它让核电工程师拥有了能够“听见"纳米级泄漏的“超级耳朵"，将泄漏检测的精度和可靠性提升到了的高度。

这项技术不仅强化了在役检查的能力，更在设备制造、安装和调试阶段就为核电站的安全运行设立了的标准。它默默无闻地工作，于无声的液体中捕捉最细微的异常振动，成为守护核电站坚实安全屏障背后一位的“智能哨兵"，持续为核电的安全、高效运行贡献着精密而强大的力量。