[發明專利]一種基于磁真空泄漏原理的漏磁檢測方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010102557.8
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101776643A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 康宜華;孫燕華
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明涉及一種漏磁無損檢測技術，特別是基于磁真空泄漏原理的漏磁檢測方法及裝置。

背景技術

漏磁檢測作為一種強有力而高效的無損探傷手段，已被廣泛應用到各種導磁構件的缺陷檢測當中，特別是細長導磁構件的自動化高速探傷有著顯著的優勢。目前漏磁探傷的這些應用主要還是以定性檢測為主，但這些技術均建立在現有的漏磁檢測原理認識基礎之上，也即缺陷的磁泄漏從機制上講是由被檢測導磁構體的磁導率極其磁飽和狀態所決定的。這導致現有的漏磁檢測方法的具體實施較為簡單粗略，在待檢測構件附近區域存在著較強的背景磁場。最終引起不少有待解決的工程問題，主要為缺陷的漏磁場微弱，加上探頭與被檢體之間相對姿態的抖動所引起的磁噪聲一直存在，使得檢測方式始終為“零”距離接觸式探測，檢測探靴只能緊貼在被檢測體上進行工作。這產生以下的不足：①檢測探靴存在嚴重的磨損問題，降低了探靴使用壽命；②由于探靴的磨損改變了其探測提離值，使得設備需要不斷標定才能獲得一致的檢測靈敏度；③探靴緊貼被檢體的實現需要輔助的浮動與跟蹤機構，結構復雜，同時，端頭的檢測盲區大；④難以適應高溫導磁構件的探傷。于此同時，現有漏磁檢測方法中一直存在的磁噪聲使得檢測信號的信噪比不高，探測靈敏度一直未能得到很好的提高；另外，某些磁敏器件如霍爾元件的強磁飽和不工作現象也一直存在。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于磁真空泄漏原理的漏磁檢測方法，該方法可增大缺陷漏磁場，增大了磁性探頭的探測提離距離，同時也可提高漏磁檢測信號的信噪比，消除某些磁敏元件如霍爾等可能出現的磁飽和不工作現象；本發明還提供了實現該方法的裝置。

本發明提供的一種基于磁真空泄漏原理的漏磁檢測方法，該方法步驟包括：

第1步、將待檢測導磁構件磁化；

第2步、在上述被磁化的導磁構件外圍，剔除已有背景磁場，形成磁真空區域；

第3步、采用磁敏元件布置于磁真空區域，拾取無磁壓縮效應的缺陷漏磁場并轉化為電壓信號，如果電壓信號中存在突變，則說明待檢測導磁構件中存在缺陷，否則無缺陷。

作為上述技術方案的改進，第2步中，利用鐵磁性的磁屏蔽塊靠近待檢測導磁構件，在導磁構件外圍區域收集背景磁場，形成磁真空區域。

實現上述的漏磁檢測方法的裝置，其特征在于：穿過式線圈套在待檢測導磁構件外，磁屏蔽塊位于穿過式線圈的內腔，形成磁真空區域，磁敏霍爾元件布置于磁屏蔽塊與待檢測導磁構件之間，磁敏霍爾元件依次經過放大器、濾波器和A/D轉換器與數據處理器相連。

針對現有漏磁檢測方法中較強背景磁場一直被忽略的問題，發明人在磁壓縮效應發現的基礎上，提出一種磁真空泄漏原理：讓被檢測導磁構件體內的磁通在缺陷處泄漏到無背景反向磁壓的近似磁真空區域，形成最大化的缺陷漏磁場。該漏磁場相比于現有漏磁檢測方法中所形成的在體積和強度上均有所增大。

基于上述磁真空泄漏原理，本發明提出一種磁真空泄漏漏磁檢測新方法，具體為：采用磁屏蔽方法，消除或減少背景磁場，形成近似磁真空區域，以待被檢測導磁構件體內磁通在缺陷出現的時候無反向磁壓最大化的泄漏進來。最終形成最大化缺陷漏磁場。然后采用磁性檢測探頭拾取該最大化的漏磁場轉化為電壓信號，并以此作為該缺陷存在與否的評判依據。

由于在該原理與方法中，消除了傳統方法中所存在的缺陷磁壓縮效應，增大了缺陷漏磁場的空間范圍及強度，從而可增大磁性檢測探靴的探測提離距離，實現真正意義上的遠距離非接觸式漏磁探傷。同時，用以拾取該最大化漏磁場的磁敏元件所置空間為近似磁真空區域，減少或消除了有背景磁場時抖動所引起的磁噪聲，也避免了如霍爾等磁敏元件在較強磁場下所出現的磁飽和不工作現象。另外，通過缺陷磁壓縮效應的消除，由磁壓縮效應所導致的漏磁場失真得到修正。最終，該方法可解決現有漏磁檢測方法應用中出現的不足。

依據上述方法，得到了磁真空泄漏漏磁檢測方法的具體實施裝置：穿過式線圈對被檢測導磁構件實施局部磁化，以便激發出該磁化區域內導磁構件上缺陷的漏磁場；在其內腔布置磁屏蔽塊，形成磁真空區域以供缺陷的漏磁場泄漏擴散進來，同時消除由背景磁場所引起的磁噪聲及布置于內的霍爾元件的磁飽和不工作現象；并且將磁敏霍爾元件布置于磁屏蔽塊的內腔，用以感應缺陷的最大化漏磁場并轉化為電壓信號，然后該電壓信號經過放大器、濾波器、A/D轉換器及計算機分析處理器。

附圖說明

圖1為傳統漏磁檢測方法中的磁壓縮效應圖；

圖2為本發明方法的磁真空泄漏原理圖；

圖3為本發明方法的磁真空泄漏漏磁檢測方法示意圖；

圖4a為本發明方法的磁真空形成具體實施方式示意圖；