[發(fā)明專利]一種具有磁罩的漏磁檢測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410431304.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104502442B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧永雄;劉潤(rùn)浥;吳路明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西紅柿科技（武漢）有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/82
• 分類號(hào): G01N27/82
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 張瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁探傷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有磁罩的漏磁檢測(cè)儀，特別適用于高鐵地鐵鐵軌、管道、板材、輪船、儲(chǔ)罐以及大型裝備等的在線無(wú)損檢測(cè)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鐵軌損傷檢測(cè)，包括高鐵鐵軌、地鐵鐵軌的損傷檢測(cè)，主要采用超聲波檢測(cè)技術(shù)。這個(gè)技術(shù)的原理在于利用超聲波在缺陷表面的反射，通過(guò)反射時(shí)間以及聲速等可以間接推算缺陷的位置，通過(guò)反射波形可以間接推測(cè)缺陷大小。這種技術(shù)的不足之處在于對(duì)微小缺陷的不靈敏，以及對(duì)缺陷大小、形狀和位置的間接測(cè)量。

漏磁檢測(cè)技術(shù)，作為一種新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，得到越來(lái)越多的應(yīng)用。其基本原理，在于通過(guò)探測(cè)待測(cè)樣品中的缺陷的磁導(dǎo)率不均勻引起的漏磁磁場(chǎng)，從而直接得到缺陷的大小以及位置信息。因?yàn)榇艌?chǎng)是一種非侵入非破壞手段，所以，漏磁檢測(cè)是一種無(wú)損檢測(cè)。同時(shí)，漏磁檢測(cè)可用于在役檢測(cè)。其中，一個(gè)現(xiàn)有的成熟應(yīng)用是石油、天然氣管道的在役無(wú)損檢測(cè)。但是，對(duì)于鐵軌無(wú)損檢測(cè)方面的應(yīng)用研究，目前還是比較缺乏。

一般的漏磁檢測(cè)儀器，使用的勵(lì)磁單元為永磁鐵或電磁鐵。無(wú)論哪一種磁鐵，其雜散磁場(chǎng)(stray field)所引起的磁敏元件的噪聲都是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。對(duì)于小缺陷，特別是在樣品深處的小缺陷，其特征漏磁磁場(chǎng)在很小的范圍，一般在0.001T左右。這么小的特性漏磁，很容易被雜散磁場(chǎng)所掩蓋。另外一個(gè)噪聲來(lái)源于勵(lì)磁單元，以及被磁化中的待測(cè)樣品的巴克豪森效應(yīng)(Barkhausen effect)。在實(shí)際中，這種效應(yīng)對(duì)磁敏元件產(chǎn)生另外一個(gè)無(wú)規(guī)則的磁場(chǎng)噪聲影響。這兩種噪聲，特別不利于對(duì)待測(cè)樣品中的微小缺陷的檢測(cè)。降低這兩種噪聲，提高磁敏元件的輸出信號(hào)的信噪比，有利于漏磁檢測(cè)的推廣使用。

現(xiàn)有技術(shù)中，可以通過(guò)增大待測(cè)樣品中的缺陷特征漏磁信號(hào)來(lái)提高缺陷檢測(cè)水平。待測(cè)樣品在勵(lì)磁單元的磁化作用下，接近飽和磁化，在沒(méi)有外加器件的情況下，此時(shí)漏磁已經(jīng)達(dá)到最大化。同時(shí)在待測(cè)樣品的外側(cè)，放置一個(gè)平板形軟磁材料來(lái)吸引漏磁，則軟磁材料會(huì)對(duì)漏磁產(chǎn)生一個(gè)吸引作用，這個(gè)吸引作用增大缺陷引起的漏磁。但是目前這種技術(shù)方案沒(méi)有考慮到耗散磁場(chǎng)的屏蔽要求。同時(shí)還存在一個(gè)問(wèn)題，由于大塊平板形軟磁材料的吸引作用，漏磁在沿待測(cè)樣品表面垂直路徑會(huì)增大，但是，在沿待測(cè)樣品表面平行路徑，卻有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有磁罩的漏磁檢測(cè)儀，旨在解決采用平板形軟磁材料來(lái)吸引漏磁以增大漏磁信號(hào)效果不佳的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有磁罩的漏磁檢測(cè)儀，包括勵(lì)磁單元、設(shè)置在所述勵(lì)磁單元內(nèi)部的磁敏元件，在所述磁敏元件正上方還設(shè)有帽形磁罩，所述磁罩由高磁導(dǎo)率的軟磁材料制成。

進(jìn)一步的，所述磁罩由高磁導(dǎo)率的坡莫合金制成。

進(jìn)一步的，所述磁罩包括罩沿、罩頂以及連接所述罩沿罩頂?shù)恼直冢稣盅嘏c待測(cè)樣品間具有一定的氣隙距離。

進(jìn)一步的，所述罩沿、罩壁、罩頂一體成型，且各部件連接部分圓滑過(guò)渡。

進(jìn)一步的，所述漏磁檢測(cè)儀還包括用于固定所述磁罩的安裝支架，所述安裝支架由非磁材料制成。

進(jìn)一步的，所述磁罩正上方還安裝有振動(dòng)源，所述振動(dòng)源用于帶動(dòng)磁帽上下周期性振動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述磁敏元件為單個(gè)元件，或者為多個(gè)元件組成的磁敏陣列。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)在磁敏元件頂部設(shè)置帽形磁罩，利用磁罩的屏蔽作用，沿平行路徑和垂直路徑，樣品缺陷的特征漏磁場(chǎng)都得以增大，利用多個(gè)磁敏元件組成磁敏陣列，通過(guò)判斷漏磁磁場(chǎng)的平行和垂直分量的大小以及梯度，可以快速確定缺陷的位置、大小以及深淺。經(jīng)驗(yàn)證，通過(guò)設(shè)置帽形磁罩，首先，可以降低勵(lì)磁單元(包括永磁鐵或者電磁鐵)的雜散磁場(chǎng)，減少對(duì)磁敏元件的電磁干擾；其次，可以壓制勵(lì)磁單元以及待測(cè)樣品中的巴克豪森效應(yīng)所引起的信號(hào)跳變?cè)肼暎坏谌梢栽龃蟠琶粼男盘?hào)磁場(chǎng)，特別是沿樣品表面平行路徑的信號(hào)磁場(chǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的具有磁罩的漏磁檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是不同氣隙厚度的磁場(chǎng)分布圖；

圖3是氣隙中的磁場(chǎng)分布圖；

圖4是沿垂直路徑B的磁場(chǎng)分量曲線圖；

圖5是沿垂直路徑C的磁場(chǎng)分量曲線圖；

圖6是沿水平路徑A的磁場(chǎng)分量曲線圖。

具體實(shí)施方式