[發(fā)明專利]對(duì)具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的構(gòu)件腐蝕檢測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910061369.2
• 申請(qǐng)日: 2009-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN101520435A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武新軍;徐志遠(yuǎn);黃琛;丁旭;康宜華;徐江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/90
• 分類號(hào): G01N27/90
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 李 智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于脈沖渦流的無(wú)損檢測(cè)方法與裝置，特別適用于具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的構(gòu)件在不拆卸保護(hù)層和包覆層的情況下進(jìn)行不停機(jī)檢測(cè)。

背景技術(shù)

具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的鐵磁性構(gòu)件如蒸汽管道、壓力容器等廣泛的應(yīng)用于油氣、化工、給水和供暖等多個(gè)行業(yè)，絕緣材料包覆在構(gòu)件外面，包覆層外面通常用一個(gè)金屬保護(hù)層來(lái)防雨，常用的保護(hù)層材料為鋁、不銹鋼或白鐵皮。目前對(duì)帶有包覆層鐵磁性構(gòu)件做腐蝕檢測(cè)，通常的做法是將包覆層去除后，采用常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，此方法極大地增加了檢測(cè)的輔助工作量和檢測(cè)成本，并且需要停機(jī)檢測(cè)。另有采用不拆除包覆層的γ射線檢測(cè)方法，但該方法對(duì)人體有傷害，對(duì)防護(hù)有較高的要求。

中國(guó)專利文件“用于檢查由導(dǎo)電材料構(gòu)成的物體的方法”(專利號(hào)ZL01814485.3)、“渦流電流檢測(cè)技術(shù)”(專利號(hào)ZL03158751.8)公開了一種通過(guò)測(cè)量渦流衰減曲線檢查帶包覆層構(gòu)件的方法，由該專利技術(shù)產(chǎn)生的脈沖渦流檢測(cè)儀器RTD-INCOTEST在其實(shí)際應(yīng)用中“對(duì)帶有鋁或不銹鋼的外覆蓋層的檢測(cè)效果好”[石坤，林樹青，沈功田，范智勇.設(shè)備腐蝕狀況的脈沖渦流檢測(cè)技術(shù).無(wú)損檢測(cè)，2007，29(8)：434-436.]，“以試驗(yàn)體和傳感器之間沒有妨害感生渦流產(chǎn)生條件為限的對(duì)象才有可能適用”[鄭中興，韓志剛.穿透保溫層和防腐層的脈沖渦流壁厚檢測(cè).無(wú)損探傷，2008，32(1)：1-4]，可見該儀器不適用于保護(hù)層為白鐵皮等導(dǎo)磁材料的試驗(yàn)體。

中國(guó)專利文件“一種透過(guò)保溫層/包覆層對(duì)金屬管道腐蝕狀況檢測(cè)的方法”(專利號(hào)ZL200410024468.0)公開了一種透過(guò)保溫層/包覆層對(duì)金屬管道腐蝕狀況檢測(cè)的方法，包括標(biāo)定和實(shí)測(cè)兩個(gè)過(guò)程，但該方法沒有對(duì)保溫層/包覆層外的保護(hù)層為不同金屬材料時(shí)的情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

綜上所述，現(xiàn)有的檢測(cè)方法中，常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法檢測(cè)工作量大，γ射線檢測(cè)方法對(duì)防護(hù)要求高，已有的脈沖渦流檢測(cè)方法不能穿過(guò)導(dǎo)磁保護(hù)層，從而限制了上述方法的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種對(duì)具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的構(gòu)件腐蝕檢測(cè)方法，該方法克服了現(xiàn)有脈沖渦流技術(shù)在檢測(cè)具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的鐵磁性構(gòu)件時(shí)靈敏度不高的缺點(diǎn)。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

對(duì)具有導(dǎo)磁材料保護(hù)層的構(gòu)件腐蝕檢測(cè)方法，包括以下步驟：

(1)將導(dǎo)磁保護(hù)層磁化到飽和或深度飽和；

(2)在被測(cè)構(gòu)件表面任意選取一區(qū)域作為參考區(qū)域，在其保護(hù)層上設(shè)置脈沖渦流傳感器；

(3)在脈沖渦流傳感器激勵(lì)線圈中施加方波激勵(lì)；

(4)測(cè)取方波下降至低電平后傳感器檢測(cè)線圈內(nèi)感應(yīng)電壓的衰減曲線；

(5)在被測(cè)構(gòu)件待測(cè)區(qū)域的保護(hù)層上設(shè)置脈沖渦流傳感器，按照步驟(3)～(4)的方式獲得該區(qū)域的感應(yīng)電壓衰減曲線；

(6)比較參考區(qū)域與待測(cè)區(qū)域的感應(yīng)電壓衰減曲線差異，即可判別待測(cè)區(qū)域相對(duì)參考區(qū)域的腐蝕情況。

一種實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)方法的裝置，包括依次連接的脈沖渦流傳感器8、方波信號(hào)激勵(lì)電路9、信號(hào)處理電路10、A/D轉(zhuǎn)換電路11和計(jì)算機(jī)12。方波信號(hào)激勵(lì)電路9給脈沖渦流傳感器8提供方波激勵(lì)，脈沖渦流傳感器8用于在被測(cè)構(gòu)件中激勵(lì)誘發(fā)產(chǎn)生渦流并接收渦流產(chǎn)生的二次磁場(chǎng)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后，傳送給信號(hào)處理電路10，信號(hào)處理電路10對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波之后，傳送給A/D轉(zhuǎn)換電路11，A/D轉(zhuǎn)換電路11將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送入計(jì)算機(jī)12，計(jì)算機(jī)12對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得被測(cè)構(gòu)件的腐蝕信息。所述脈沖渦流傳感器8包括激勵(lì)線圈6、檢測(cè)線圈5和至少一個(gè)磁化單元，激勵(lì)線圈6和檢測(cè)線圈5對(duì)構(gòu)件保護(hù)層的覆蓋區(qū)域位于磁化件對(duì)構(gòu)件保護(hù)層的均勻磁化區(qū)域內(nèi)。

所述磁化單元包括永久磁鐵4和磁軛7，磁軛7的兩端下方分別吸附有一永久磁鐵4，磁軛7的兩端磁鐵極性相反。

所述磁化單元為直流磁化線圈19。

本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在：本發(fā)明通過(guò)將導(dǎo)磁保護(hù)層磁化到飽和或深度飽和，降低導(dǎo)磁保護(hù)層材料的磁導(dǎo)率，提高了渦流的穿透深度，從而使更多的渦流能量作用在被測(cè)構(gòu)件上，通過(guò)觀察傳感器檢測(cè)線圈內(nèi)感應(yīng)電壓的衰減曲線，獲得被測(cè)構(gòu)件的腐蝕信息，提高了檢測(cè)靈敏度，該方法可應(yīng)用于不拆除保護(hù)層和包覆層的不停機(jī)檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為未給導(dǎo)磁保護(hù)層加磁化時(shí)被測(cè)構(gòu)件中的磁場(chǎng)分布圖；

圖3為給導(dǎo)磁保護(hù)層加磁化到深度飽和時(shí)被測(cè)構(gòu)件中的磁場(chǎng)分布圖；