[發(fā)明專(zhuān)利]一種永磁與交直流復(fù)合的漏磁檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210032485.3
• 申請(qǐng)日: 2012-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102590328A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳德會(huì);孫寶康;張海榮;張志杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/83
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/83
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管道的漏磁檢測(cè)方法，尤其是涉及一種永磁與交直流復(fù)合的漏磁檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

目前的管道檢測(cè)使用的方法一般有漏磁檢測(cè)、超聲檢測(cè)、遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)、射線(xiàn)檢測(cè)等。其中，漏磁檢測(cè)是當(dāng)前無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域最常用的方法之一，它適用于各種鐵磁性材料構(gòu)件(如鋼軌、鋼管、鋼絲繩、罐體等)表面以及內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，因此得到了深入的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但在區(qū)分內(nèi)、外表面缺陷的漏磁檢測(cè)問(wèn)題上，國(guó)內(nèi)外的研究均比較鮮見(jiàn)。國(guó)內(nèi)主要是引進(jìn)進(jìn)口設(shè)備，它是采用濾波的方法來(lái)分離內(nèi)、外表面信號(hào)，其檢測(cè)原理是：當(dāng)缺陷發(fā)生在內(nèi)表面時(shí)，漏磁場(chǎng)信號(hào)比較尖銳，高頻成分偏多；當(dāng)缺陷發(fā)生在外表面時(shí)，由于外層鐵磁層的均化和平滑，泄漏到內(nèi)表面的漏磁場(chǎng)信號(hào)變得相對(duì)平緩，主頻成分會(huì)向低頻端偏移。利用一定帶寬的高通和低通濾波器就可以分離出內(nèi)、外表面缺陷引起的漏磁信號(hào)。但是該方法效果不理想，容易受到檢測(cè)速度的影響，準(zhǔn)確率只能達(dá)到50％左右。

中國(guó)專(zhuān)利CN101216460A《基于交直流復(fù)合磁化的漏磁檢測(cè)內(nèi)外壁缺陷的識(shí)別方法》公開(kāi)了一種識(shí)別內(nèi)外壁缺陷的方法，它利用交流磁化深度淺和直流磁化深度深的特點(diǎn)，用復(fù)合的交直流磁化場(chǎng)來(lái)進(jìn)行漏磁檢測(cè)，根據(jù)缺陷漏磁信號(hào)中的交流分量信息來(lái)對(duì)識(shí)別內(nèi)外壁缺陷。該方法充分利用了交流磁化適于檢測(cè)淺缺陷的特點(diǎn)，能夠有效地檢測(cè)內(nèi)表面的缺陷。但是該方法需要對(duì)檢測(cè)到的漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行二次處理，才能得到直流、交流分量的漏磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，這就降低了信噪比，并增加了檢測(cè)的復(fù)雜性和測(cè)量誤差。同時(shí)，為了產(chǎn)生足夠大的磁化場(chǎng)，其磁化器往往較大，且需要較大的激勵(lì)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了解決上述存在的問(wèn)題，提供一種可分時(shí)進(jìn)行永磁與交直流復(fù)合磁化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外表面缺陷的漏磁場(chǎng)檢測(cè)在時(shí)間上的分離，以此達(dá)到識(shí)別內(nèi)、外表面缺陷的功能，而且具有檢測(cè)精度高、原理簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于鋼管、罐體、鋼板等的檢測(cè)的永磁與交直流復(fù)合的漏磁檢測(cè)方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)將磁化器置于待測(cè)鐵磁體表面，并按設(shè)定的提離值對(duì)待測(cè)鐵磁體進(jìn)行掃描檢測(cè)，所述磁化器由繞有激勵(lì)線(xiàn)圈的U型磁芯和永磁鐵組成；

2)往激勵(lì)線(xiàn)圈施加直流激勵(lì)信號(hào)，在永磁鐵和激勵(lì)線(xiàn)圈的共同作用下，將待測(cè)鐵磁體局部磁化至飽和狀態(tài)，這時(shí)在待測(cè)鐵磁體內(nèi)、外表面的缺陷處將產(chǎn)生漏磁場(chǎng)；

3)利用檢測(cè)元件以設(shè)定的提離值對(duì)步驟2)所述漏磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)到的漏磁場(chǎng)信號(hào)B₁與設(shè)定的閾值λ₁進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)鐵磁體是否存在缺陷，若B₁＜λ₁，說(shuō)明待測(cè)鐵磁體不存在缺陷，則繼續(xù)步驟2)的檢測(cè)；若B₁＞λ₁，說(shuō)明待測(cè)鐵磁體存在缺陷，則進(jìn)行下一步驟的檢測(cè)；

4)退除直流激勵(lì)信號(hào)，往激勵(lì)線(xiàn)圈施加交流激勵(lì)信號(hào)，這時(shí)在永磁鐵和激勵(lì)線(xiàn)圈的共同作用下，磁化器將產(chǎn)生一交變磁化場(chǎng)，在交變磁化場(chǎng)的激勵(lì)下，待測(cè)鐵磁體內(nèi)表面的缺陷處將激發(fā)出交變漏磁場(chǎng)，而待測(cè)鐵磁體外表面的缺陷處的磁場(chǎng)達(dá)不到飽和，即不會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)；

5)用檢測(cè)元件對(duì)步驟4)所述漏磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)到的交變漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到漏磁場(chǎng)信號(hào)中交流部分頻率分量的幅值B₂，將B₂與設(shè)定的閾值λ₂進(jìn)行比較，以判斷缺陷在待測(cè)鐵磁體的內(nèi)表面還是外表面，若B₂＜λ₂，說(shuō)明缺陷在待測(cè)部件的外表面，則繼續(xù)重復(fù)步驟2)的檢測(cè)；若B₂＞λ₂，說(shuō)明缺陷在待測(cè)鐵磁體的內(nèi)表面，則繼續(xù)重復(fù)步驟(4)的檢測(cè)。

在步驟1)中，所述激勵(lì)線(xiàn)圈可繞于U型磁芯兩側(cè)，并且兩側(cè)的激勵(lì)線(xiàn)圈匝數(shù)相等、纏繞方向相反；所述提離值可為0.5～2mm。

在步驟2)中，所述待測(cè)鐵磁體局部磁化至飽和狀態(tài)的80％。

在步驟3)中，所述檢測(cè)元件可采用霍爾元件等。

在步驟4)中，所述交流激勵(lì)信號(hào)的頻率可為1～20KHz。

在步驟5)中，所述交變漏磁場(chǎng)信號(hào)處理的具體方法可為：

(1)利用數(shù)據(jù)采集電路對(duì)漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采樣，所述數(shù)據(jù)采集電路可采用數(shù)據(jù)采集卡等；

(2)運(yùn)用時(shí)頻變換算法將采樣得到的時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)，所述時(shí)頻變換算法可采用快速傅里葉變換等；

(3)求出頻譜信號(hào)中交流頻率相對(duì)應(yīng)的幅值B₂。

所述激勵(lì)線(xiàn)圈的激勵(lì)信號(hào)為分時(shí)的直流、交流信號(hào)。