[發(fā)明專利]磁探傷方法以及磁探傷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980117371.5
• 申請(qǐng)日: 2009-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN102027364A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴間俊之;今西憲治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友金屬工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01N27/90
• 分類號(hào): G01N27/90
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用能夠旋轉(zhuǎn)磁場對(duì)存在于被檢查構(gòu)件中的在各個(gè)方向上延伸的缺陷高精確度地進(jìn)行探傷的磁探傷方法以及磁探傷裝置。

背景技術(shù)

以往，作為對(duì)存在于鋼板、鋼管等被檢查構(gòu)件中的缺陷進(jìn)行非破壞性檢測的方法，已知渦流探傷法、漏磁探傷法等磁探傷方法。渦流探傷法是利用以下情況的探傷方法：使交流磁場作用于被檢查構(gòu)件而感應(yīng)出的渦電流由于被檢查構(gòu)件的缺陷而不穩(wěn)定。另外，漏磁探傷法是利用以下情況的探傷方法：在使磁場作用于包括磁性體的被檢查構(gòu)件來進(jìn)行磁化的情況下，當(dāng)存在屏蔽由被檢查構(gòu)件產(chǎn)生的磁通的缺陷時(shí)，在該缺陷所存在的部位上磁通泄漏到表面空間。

在上述磁探傷方法中，一般來說，在發(fā)揮作用的磁場的方向與缺陷的延伸方向形成特定的角度的情況下，檢測出的缺陷信號(hào)(利用規(guī)定的檢測傳感器檢測出的探傷信號(hào)中的、從缺陷所存在的部位得到的信號(hào))的振幅最大。例如，漏磁探傷法中的缺陷信號(hào)的振幅在發(fā)揮作用的磁場的方向(被檢查構(gòu)件中的磁通的方向)與缺陷的延伸方向正交的情況下最大，隨著磁場的方向偏離與缺陷的延伸方向正交的方向而降低。

因此，提出了以下磁探傷方法：使磁場的方向時(shí)刻變化的旋轉(zhuǎn)磁場作用于被檢查構(gòu)件，根據(jù)由該旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的探傷信號(hào)，檢測在各個(gè)方向上延伸的缺陷(例如參照日本特開2002-131285號(hào)公報(bào))，以使缺陷的延伸方向?yàn)槟膫€(gè)方向都能夠進(jìn)行檢測(得到可檢測的振幅的缺陷信號(hào))。

例如使用圖1示出的勵(lì)磁線圈來生成上述旋轉(zhuǎn)磁場。即，圖1示出的勵(lì)磁線圈10具備兩個(gè)勵(lì)磁線圈(X方向勵(lì)磁線圈1和Y方向勵(lì)磁線圈2)，這兩個(gè)勵(lì)磁線圈被配置成導(dǎo)線的卷繞方向相互正交(因而，所生成的磁場相互正交)并且中心位置相互一致。然后，將向各勵(lì)磁線圈1、2通的交流的勵(lì)磁電流的相位移相90°(例如，向X方向勵(lì)磁線圈1通余弦波的勵(lì)磁電流，向Y方向勵(lì)磁線圈2通正弦波的勵(lì)磁電流)，由此由各勵(lì)磁線圈1、2生成的磁場的合成磁場以各勵(lì)磁線圈1、2的中心位置為中心而進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)(圖1示出的角度在0～360°之間進(jìn)行變化)。由此，能夠檢測在各個(gè)方向(圖1示出的角度θ為0～360°)上延伸的缺陷。

另外，一般來說，在要檢測的信號(hào)(在磁探傷方法的情況下為缺陷信號(hào))相對(duì)于由包括噪聲在內(nèi)的各種頻率成分構(gòu)成的信號(hào)具有特定頻率成分的情況下，大多使用同步檢波以提取具有該頻率成分的信號(hào)。

在不利用旋轉(zhuǎn)磁場的以往的磁探傷方法中，缺陷信號(hào)與交流的勵(lì)磁電流同步。因此，將勵(lì)磁電流作為參照信號(hào)來對(duì)探傷信號(hào)進(jìn)行同步檢波，提取與勵(lì)磁電流同步的信號(hào)，由此能夠以較高的S/N比從探傷信號(hào)中提取缺陷信號(hào)。并且，由于提高了缺陷信號(hào)與不與勵(lì)磁電流同步而隨機(jī)產(chǎn)生的噪聲之間的比率(S/N比)，因此通常利用低通濾波器來對(duì)通過同步檢波提取出的交流信號(hào)進(jìn)行平滑化處理。優(yōu)選通過調(diào)整低通濾波器的時(shí)間常數(shù)，以相當(dāng)于參照信號(hào)(勵(lì)磁電流)的2～3個(gè)周期的區(qū)域?yàn)閱挝粎^(qū)域而在每個(gè)單位區(qū)域內(nèi)對(duì)通過同步檢波提取出的交流信號(hào)進(jìn)行平滑化處理。

另外，在渦流探傷法中，通常使用相位分析法來作為使用對(duì)探傷信號(hào)進(jìn)行同步檢波而得到的信號(hào)來提高缺陷檢測能力的方法。該相位分析法是以下方法：將利用參照信號(hào)對(duì)探傷信號(hào)進(jìn)行同步檢波而得到的信號(hào)設(shè)定為X信號(hào)，將使參照信號(hào)的相位延遲90°來對(duì)探傷信號(hào)進(jìn)行同步檢波而得到的信號(hào)設(shè)定為Y信號(hào)。然后，以X信號(hào)為X軸成分，以Y信號(hào)為Y軸成分，在XY坐標(biāo)系的二維平面上對(duì)信號(hào)進(jìn)行矢量顯示(將矢量前端的軌跡稱為利薩如波形)，由此測量探傷信號(hào)相對(duì)于參照信號(hào)存在多大的相位延遲。例如，在將參照信號(hào)和相同相位的探傷信號(hào)進(jìn)行同步檢波的情況下，不存在相位延遲，因此得到圖2的(a)示出的沿著X軸的利薩如波形。更具體地說，在缺陷信號(hào)的情況下，檢測傳感器經(jīng)過缺陷的正上面時(shí)相位反轉(zhuǎn)180°，因此得到沿著0°方向(X軸的正方向)和180°方向(X軸的負(fù)方向)的利薩如波形。同樣地，對(duì)于相位相對(duì)于參照信號(hào)延遲45°的探傷信號(hào)，得到圖2的(b)示出的沿著45°方向和225°方向的利薩如波形，對(duì)于相位相對(duì)于參照信號(hào)延遲90°的探傷信號(hào)，得到圖2的(c)示出的沿著90°方向和270°方向的利薩如波形。