[發明專利]一種遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器及其檢測方法

有效

• 申請號: 201811184458.1
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109212019B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張東來;高偉;潘世旻;張恩超;晏小蘭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90;G01N29/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

本發明提供了一種遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器及其檢測方法，該方法包括S1：利用信號發生模塊產生低頻信號后，通過功率放大加載到激勵傳感器上進行遠場渦流檢測，獲得相應頻率的感應電壓；S2：獲得感應電壓后，能夠通過已知的缺陷截面積與感應電壓的關系式計算得到缺陷截面積的大小；S3：利用信號發生模塊產生高頻信號后，通過功率放大加載到激勵傳感器上進行磁致伸縮導波檢測；S4：通過分析磁致伸縮導波信號，獲得遠處的缺陷的位置信息及缺陷的大小。本發明不增加裝置的前提下，結合磁致伸縮導波檢測能夠檢測遠距離缺陷和遠場渦流檢測近距離的缺陷的優點，提高檢測缺陷的效率，能夠實現對微小缺陷的定量化分析。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，尤其涉及一種遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器。

背景技術

目前磁致伸縮導波在管道、斜拉索縱波無損檢測應用時，為了增加導波的傳播距離，多采用低頻作為激勵，但這會降低檢測缺陷的分辨率，同時會增加導波檢測盲區。為了提高導波的分辨率，一般采用提高導波激勵頻率的方式，但由于導波多模態效應的存在，使得檢測信號較為復雜，不能夠對缺陷進行定量化分析。

目前技術中，為了克服磁致伸縮導波檢測的缺點，結合其它檢測方式進行檢測。將磁致伸縮導波檢測和漏磁檢測進行結合，通過漏磁檢測實現對斜拉索自由端進行檢測，以提高檢測的靈敏度和分辨率，通過磁致伸縮導波實現對固定區域進行檢測，克服檢測區域不能夠接近的缺點。由于磁致伸縮導波會隨著傳播距離增加，幅值逐漸減小，這會減小導波檢測分辨率，同時降低缺陷檢測能力，為了提高檢測能力，結合磁致伸縮導波和SQUID進行檢測，實現高靈敏度缺陷檢測。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明在不增加檢測裝置的前提下，實現遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器，實現對管道、斜拉索的內部缺陷檢測。

本發明具體通過如下技術方案實現：

一種遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器檢測方法，包括以下步驟：

S1：利用信號發生模塊產生低頻信號后，通過功率放大加載到激勵傳感器上進行遠場渦流檢測，獲得相應頻率的感應電壓；

S2：獲得感應電壓后，能夠通過已知的缺陷截面積與感應電壓的關系式計算得到缺陷截面積的大小；

S3：利用信號發生模塊產生高頻信號后，通過功率放大加載到激勵傳感器上進行磁致伸縮導波檢測；

S4：通過分析磁致伸縮導波信號，獲得遠處的缺陷的位置信息及缺陷的大小。

作為本發明的進一步改進，所述低頻信號為頻率1kHz的正弦波。

作為本發明的進一步改進，所述高頻信號為高頻正弦波。

作為本發明的進一步改進，所述缺陷截面積與感應電壓成二次關系，所述關系式通過擬合的方式得到。

作為本發明的進一步改進，所述混合傳感器包括信號發生模塊、功率放大模塊、激勵傳感器、檢測傳感器、信號處理模塊和信號記錄模塊。

作為本發明的進一步改進，所述方法針對鐵磁性管道、斜拉索進行檢測。

另一方面，本發明提供了一種遠場渦流和磁致伸縮導波混合傳感器，用于實現本發明的檢測方法，其包括信號發生模塊、功率放大模塊、激勵傳感器、檢測傳感器、信號處理模塊和信號記錄模塊。

作為本發明的進一步改進，所述信號發生模塊與功率放大模塊相連，所述功率放大模塊與激勵傳感器相連，所述檢測傳感器與信號處理模塊相連，所述信號處理模塊與信號記錄模塊相連。

作為本發明的進一步改進，所述信號發生模塊為信號發生電路。