[發明專利]一種基于霍爾傳感器陣列的電磁探傷方法及系統

在審

• 申請號: 201410839730.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104655718A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 黃新超;李文廣;禹紅麗;吳紅英
• 申請（專利權）人: 河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院
• 主分類號: G01N27/84
• 分類號: G01N27/84
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

技術領域

????本發明涉及一種無損檢測系統，具體地說涉及一種基于霍爾傳感器陣列的電磁探傷方法及系統。

背景技術

磁粉探傷作為一種成熟的無損檢測手段，在國內外各個領域都得到廣泛應用，磁粉探傷的基本原理是：利用鐵磁性材料的導磁率遠大于非鐵磁材料的導磁率，根據工件被磁化后的磁通密度β=μH來分析，在工件的單位面積上穿過B根磁力線，而在缺陷區域的單位面積上不能容許B根磁力線通過，就迫使一部分磁力線擠到缺陷下面的材料里，其它磁力線不得不被迫逸出工件表面以外出形成漏磁，磁粉將被這樣所引起的漏磁所吸引，進而實現磁粉探傷。

從固定式、移動式到便攜式,從自動、全自動到專用設備,從單向磁化到多向磁化,設備己系列化和商品化。國外先進的大型探測裝置雖然探測效果好,但價格昂貴,很多時候并不適合在國內的推廣。而國內在磁粉檢測技術產業方向相對落后，市場上的電磁探傷儀往往只能對缺陷深度不大,方向單一的工件進行檢測,對一些大面積,缺陷深度和方向未知的工件檢測效果不明顯。

交叉磁化法的原理是在磁粉檢測中只有缺陷的取向與磁力線方向垂直或者存在較大的夾角時，才能有利地形成漏磁場，進而有效地吸附磁粉形成磁痕。交叉磁化法一次可以同時檢查不同取向的缺陷，保障檢測的可靠性并大大提高檢測效率。國內外工業探傷使用的便攜式交叉磁軛或者說是旋轉磁場磁粉探傷機正式基于這種原理。?交叉磁軛或者說是旋轉磁場由兩組線圈構成，因而需要供給兩組電源，供給信號一般采用36V/10A?,?工作頻率固定50HZ的交流信號。當多個磁場同時對工件進行多方向磁化時，對工件作用的磁場應是各磁場的矢量和，即合成磁場為各個磁場矢量的疊加。?

在實際的探傷工作中，尤其是現場進行的磁粉檢測，很多的場合，例如：野外、高空、容器內部、壓力管道在線檢測，～220V的交流電無法送達或出于安全考慮不允許進入。并且由于采用的是～220V的交流供電，檢測的部位往往是分布廣泛，每個部位檢測都需要把～220V的交流電源配送到位，否則無法檢測。磁粉檢測速度很快，但是，電源的配送需要很長時間，有些位置，如高空、容器內部，電源的配送還很困難，離開～220V的交流電源，寸步難行，這樣大大減低了工作效率。從事現場檢測的人員一般深有體會，磁粉探傷檢測的時間往往遠低于電源的配送時間。并且采用~220V交流供電，也相對較為危險。

另一方面，目前磁粉檢測是以磁粉作為顯示介質對缺陷進行觀察。根據磁化時施加的磁粉介質的種類，該檢測方法被分為濕法和干法。磁粉懸浮在油、水或其他液體介質中使用稱為濕法檢測。它是在檢測過程中，將磁懸液均勻分布在工件表面上，利用載液的流動和漏磁場對磁粉的吸引顯示出缺陷的形狀和大小。干法又稱干粉法在一些特殊場合下不能采用濕法進行檢測時而采用特制的干磁粉按程序直接施加在磁化的工件上，工件的缺陷處即顯示出磁痕，干法檢測多用于大型鑄鍛件毛坯及大型結構件。這兩種方法對檢測件的表面光滑度要求較高，對實施檢測人員的技術和經驗要求較高，并且檢測范圍小，速度慢。而無論是干法還是濕法用于檢測的磁粉會由于自身剩磁的因素而被吸附在已被檢測工件的表面不容易被清除,可能影響工件的使用，對于要多次探測的工件表面形成遺留的微磁痕也會影響磁粉探傷的性能。另一方面這種探傷方式每次使用都會消耗一定量的磁粉和載液，這造成了巨大的浪費，而殘留的磁粉和載液又會造成污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于霍爾傳感器陣列的電磁探傷方法及系統，使系統在克服磁粉探傷磁粉殘留和磁粉、載液浪費的同時，還具有安全性、檢測靈敏度、檢測范圍等方面的優點。

???????為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于霍爾傳感器陣列的電磁探傷方法，包括以下步驟：

S01：全橋逆變器將輸入的直流電逆變為頻率可控的交流電，并在每個單位充磁周期內提供給交叉磁軛不少于兩個不同頻率的交流電流；

S02：交叉磁軛在單位充磁周期內輸出兩組電流，產生不同方向的磁場；

S03：霍爾傳感器陣列檢測交叉磁軛在被測工件表面磁場的磁場強度；

S04：數據采集模塊采集霍爾傳感器陣列檢測到的磁場強度，并進行A/D轉換；

S05：數據處理模塊分析來自數據采集模塊的數據判斷是否存在漏磁情況，并計算出缺陷形態；

S06：數據顯示模塊顯示來自數據處理模塊的分析結果。