[發(fā)明專利]一種基于體表反向場的內(nèi)外傷漏磁檢測區(qū)分方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410055718.0
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103760223A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫燕華;伍劍波;康宜華;李冬林;葉志堅;張海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種漏磁無損檢測技術(shù)，特別是基于體表反向場的內(nèi)外傷漏磁檢測區(qū)分方法及裝置。

背景技術(shù)

漏磁檢測技術(shù)因具有強大的檢測穿透能力而被廣泛應(yīng)用于鐵磁性材料的無損探傷之中，在檢測中，鐵磁性材料的內(nèi)、外缺陷都能夠在外部強磁激勵作用下形成漏磁場而被磁敏元件探測到。但是，在缺陷埋藏位置加深時磁敏元件的探測提離距離增大而導(dǎo)致檢測信號幅值變小；對于同等損傷當(dāng)量的內(nèi)、外缺陷，前者的檢測信號幅值比后者小，這樣最終導(dǎo)致檢測結(jié)果不具備一致性。所以，漏磁檢測需要對內(nèi)、外傷區(qū)分檢測以便形成各自的一致性評判。現(xiàn)有漏磁檢測中內(nèi)、外傷區(qū)分方法主要集中在后端信號特征識別處理技巧上，如借助于檢出波形的峭度信息量并建立自適應(yīng)功能的區(qū)分策略以提高區(qū)分效果的穩(wěn)定性(基于信號源極值特征的鋼管內(nèi)外裂紋區(qū)分方法，李久政，康宜華及孫燕華等，華中科技大學(xué)學(xué)報，36(12)：75-78，2008)，但因缺陷漏磁場的復(fù)雜多樣性增加了該方法的可靠性與實現(xiàn)難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于體表反向場的內(nèi)外傷漏磁檢測區(qū)分方法，目的在于從內(nèi)、外傷漏磁場的產(chǎn)生拾取源頭開始進行區(qū)分，從方法上更可靠可行；本發(fā)明還提供了實現(xiàn)該方法的裝置。

本發(fā)明提供的一種基于體表反向場的內(nèi)外傷漏磁檢測區(qū)分方法，該方法步驟包括：

第1步、將被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件磁化；

第2步、在上述被磁化導(dǎo)磁構(gòu)件體表內(nèi)施加反向磁感應(yīng)場，與體內(nèi)原有磁感應(yīng)場發(fā)生矢量疊加抵消，在體表內(nèi)形成零磁感應(yīng)區(qū)域，使得出現(xiàn)在該零磁感應(yīng)區(qū)域的缺陷也即外傷因無漏磁場產(chǎn)生而無法被探測到；而出現(xiàn)在非零磁感應(yīng)區(qū)域的缺陷均有漏磁場產(chǎn)生而能夠被探測到，包括內(nèi)、外傷；

第3步、采用磁敏元件分別布置靠近于零磁感應(yīng)區(qū)和非零磁感應(yīng)區(qū)，前者只能探測到內(nèi)傷而形成內(nèi)傷檢測輸出，后者探測到內(nèi)、外傷，然后兩者差分得到外傷檢測輸出，最終完成內(nèi)外傷區(qū)分。

實現(xiàn)上述漏磁檢測方法的裝置，它包括U形鐵磁體、內(nèi)穿過式線圈、第一磁敏元件和第二磁敏元件；檢測時，U形鐵磁體作為內(nèi)穿過式線圈的鐵芯，以磁回路的形式將磁化場導(dǎo)入被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件的體表，在體表內(nèi)形成零磁感應(yīng)區(qū)域；通過調(diào)整內(nèi)穿過式線圈的輸入電流方向在被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件的所述零磁感應(yīng)區(qū)域內(nèi)形成反向磁化場B_反，通過調(diào)整內(nèi)穿過式線圈輸入電流的大小使得B_反的大小與被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件內(nèi)的原有磁感應(yīng)場相等；所述第一磁敏元件布置靠近于零磁感應(yīng)區(qū)，用于探測到內(nèi)傷而形成內(nèi)傷檢測輸出；所述第二磁敏元件布置靠近于非零磁感應(yīng)區(qū)，用于探測到內(nèi)、外傷。

作為上述技術(shù)方案的改進，所述裝置還包括用于對被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件實施整體磁化在其體內(nèi)形成原磁感應(yīng)場B_原的外穿過式線圈；所述U形鐵磁體和內(nèi)穿過式線圈構(gòu)成反向磁化部件，并布置在外穿過式線圈內(nèi)；該反向磁化部件檢測時位于外穿過式線圈與被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件之間。

本發(fā)明為了能夠在已磁化的具有磁感應(yīng)場B_原的待檢測體的體表區(qū)域(也即外傷所屬區(qū)域)內(nèi)變成零磁化感應(yīng)區(qū)，通過局部反向磁化回路在區(qū)域內(nèi)施加反向磁化場B_反，方向與原磁感應(yīng)場B_原相反，這樣B_反與B_原矢量疊加抵消，最終在體表形成零磁化感應(yīng)區(qū)。出現(xiàn)在體表零磁化區(qū)的缺陷因無磁感應(yīng)場激發(fā)而無漏磁場產(chǎn)生，而零磁化感應(yīng)區(qū)以外的區(qū)域內(nèi)的缺陷則因有磁感應(yīng)場的激發(fā)而可形成漏磁場。對此，磁敏元件布置靠近于零磁化感應(yīng)區(qū)(與表面的提離距離為1-5mm)，此時可以探測到內(nèi)傷產(chǎn)生的漏磁場而形成內(nèi)傷的信號輸出(即V_內(nèi))，而對外傷則失效；當(dāng)內(nèi)、外傷隨著被檢測導(dǎo)磁構(gòu)件的掃描運動移位到非零磁感應(yīng)區(qū)時都產(chǎn)生漏磁場表征，此時都被此處的另一磁敏元件探測到并形成輸出(即V_內(nèi)+V_外)。然后將兩者的輸出進行差分處理(V₄+V₅)-V₄，得到外傷的信號輸出(即V_外)。

本發(fā)明方法從內(nèi)、外傷的信號產(chǎn)生源頭入手對其進行區(qū)分，實施方法直接，避開了后期的信號成分及噪音干擾等復(fù)雜問題，實施效果直觀可靠。

附圖說明

圖1a為在被磁化體體表內(nèi)施加反向磁化場示意圖；

圖1b為在被磁化體體表內(nèi)施加反向磁化場后磁路示意圖；

圖1c為在被磁化體體表內(nèi)通過反向場與體內(nèi)原場矢量疊加后形成的未磁化區(qū)域效果圖；

圖2為內(nèi)外傷區(qū)分方法示意圖；