[發明專利]電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法及裝置

有效

• 申請號: 201810711896.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108828059B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 黃松嶺;趙偉;王珅;于歆杰;彭麗莎;鄒軍;汪芙平;董甲瑞;桂林;龍躍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83;G01N27/90
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發明公開了一種電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法及裝置，其中，方法包括：對待測管道進行多場耦合磁化；對管道進行缺陷檢測；對缺陷處的信號進行采集，以得到缺陷處的三維泄漏磁信號和阻抗電信號；對缺陷處的三維泄漏磁信號和阻抗電信號進行預處理；對預處理后的三維泄漏磁信號和阻抗電信號進行解耦分析，以得到解耦后的缺陷漏磁信號和渦流阻抗電信號；對解耦后的渦流阻抗電信號進行阻抗分析，并進行缺陷類型區分，以區分出腐蝕缺陷和裂紋缺陷；對解耦后的缺陷漏磁信號進行量化分析，并采用神經網絡缺陷量化方法對缺陷的尺寸進行量化評價。該方法可以準確識別管道中的腐蝕和裂紋缺陷并進行尺寸量化，有效實現缺陷的綜合檢測評價。

技術領域

本發明涉及電磁無損檢測技術領域，特別涉及一種電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法及裝置。

背景技術

在電磁無損檢測中，對管道等鐵磁性材料進行缺陷檢測和評價是對被測工件安全評估的基礎。最常見的缺陷類型包括腐蝕缺陷和裂紋缺陷，腐蝕缺陷是管道等鐵磁性材料在使用過程中最容易產生的一種缺陷，嚴重時會導致工件的失效或破壞；裂紋缺陷是管道等鐵磁性材料在使用過程中最最危險的一種缺陷，是導致工件發生脆性破壞的因素，同時又會促進裂紋的進一步擴大。因此，對腐蝕和裂紋缺陷的綜合檢測意義重大。然而，現有的漏磁檢測技術僅能檢測腐蝕缺陷，難以有效檢測裂紋缺陷。

相關技術中，管道環焊縫類裂紋缺陷三軸漏磁內檢測線信號判定方法，利用三軸高清晰漏磁內檢測線信號特征判定管道環焊縫類裂紋缺陷尺寸，但該方法僅能對管道環焊縫類的裂紋缺陷進行識別和判定，無法有效識別非環焊縫處的疲勞裂紋、腐蝕裂紋等缺陷。另外，基于交直流復合磁化的漏磁檢測內外壁缺陷的識別方法，采用交直流復合磁化的方法進行缺陷識別，但該方法僅能識別內外壁缺陷，不能進一步識別腐蝕和裂紋缺陷，且無法進行缺陷量化評價。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法，該方法可以準確識別管道中的腐蝕和裂紋缺陷并進行尺寸量化，有效實現缺陷的綜合檢測評價。

本發明的另一個目的在于提出一種電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法，包括以下步驟：步驟S1：對待測管道進行多場耦合磁化；步驟S2：沿管道軸向勻速前進，以對管道進行缺陷檢測；步驟S3：對缺陷處的信號進行采集，以得到缺陷處的三維泄漏磁信號和阻抗電信號；步驟S4：對所述缺陷處的三維泄漏磁信號和阻抗電信號進行預處理；步驟S5：對預處理后的所述三維泄漏磁信號和阻抗電信號進行解耦分析，以得到解耦后的缺陷漏磁信號和渦流阻抗電信號；步驟S6：對所述解耦后的渦流阻抗電信號進行阻抗分析，并根據信號的相位角進行缺陷類型區分，以區分出腐蝕缺陷和裂紋缺陷；步驟S7：對所述解耦后的缺陷漏磁信號進行量化分析，并采用神經網絡缺陷量化方法對缺陷的尺寸進行量化評價。

本發明實施例的電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法，通過多場耦合磁化，有效提高了獲取缺陷信息的多向同步探測能力，結合缺陷泄漏磁信號和阻抗電信號進行綜合分析評價，能夠同時檢測管道中的腐蝕和裂紋缺陷，并在區分缺陷類型后，進一步結合漏磁檢測信號進行缺陷尺寸量化，有效實現缺陷的綜合檢測評價，克服了單一漏磁檢測技術無法有效識別裂紋缺陷的限制，可靠性高、檢測速度快、易于實現自動化，并且可以適用于各種鐵磁性管道、鋼板的缺陷檢測評價中，具有較為廣闊的應用前景。

另外，根據本發明上述實施例的電磁多場耦合缺陷綜合檢測評價方法還可以具有以下附加的技術特征：

進一步地，在本發明的一個實施例中，所述對待測管道進行多場耦合磁化，進一步包括：采用永磁體或直流線圈提供飽和直流磁化場，同時采用交流線圈提供高頻交流磁化場，其中，所述高頻交流激勵頻率在20-100kHz范圍內，且交流磁化方向沿管道徑向，直流磁化方向沿管道軸向。