[发明专利]一种基于时间闸门的脉冲涡流无损检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测方法，特别是涉及一种基于时间闸门的脉冲涡流无 损检测方法。

背景技术

无损检测NDT(nondestructive test)是对材料或工件实施一种不损害或不影响 其未来使用性能或用途的检测手段，通过使用NDT，能发现材料或工件内部和表 面所存在的缺陷，能测量工件的几何特征和尺寸，能测定材料或工件的内部组成、 结构、物理性能和状态等。无损检测技术现已被广泛地应用于各个工业领域中， 比如制造业、航天航空、石油化工等领域中。现有常规的无损检测方法主要包括 有射线探伤(RT)方法、超声检测(UT)方法、渗透探查(PT)方法、磁粉检 测(MT)方法、涡流检测(ET)方法等，非常规的无损检测方法则包括有微波 检测方法、电位检测方法等。

作为常规检测方法之一的涡流检测是把导体接近通有交流电的线圈，由线圈 建立交变磁场，该交变磁场通过导体，并与之发生电磁感应作用，在导体内建立 涡流；导体中的涡流也会产生自己的磁场，涡流磁场的作用改变了原磁场的强弱， 进而导致线圈电压和阻抗的改变；当导体表面或近表面出现缺陷时，将影响到涡 流的强度和分布，涡流的变化又引起了检测线圈电压和阻抗的变化，根椐这一变 化，就可以间接地知道导体内缺陷的存在。

在涡流检测中，构件要检测的信号是来自检测线圈的阻抗或次级线圈感应电 压的变化，由于影响阻抗和电压的因素很多，各因素的影响程度不同，因此要从 这诸多的因素中提取出有意义的检测信号，必须对信号进行相应的处理，以达到 消除干扰信号的目的。在现有技术的涡流检测方法中主要采用了阻抗分析法对信 号进行处理，阻抗分析法是以分析涡流效应引起线圈阻抗的变化及其相位变化之 间的密切关系为基础，从而鉴别各影响因素效应的一种分析方法。从电磁波传播 的角度来看，这种信号处理方法实质上是根据信号有不同相位延迟的原理来区别 构件中的不连续性，因为在电磁波的传播过程中，相位延迟是与电磁信号进入导 体中的不同深度和折返来回所需的时间联系在一起的。采用阻抗分析法就可以得 到阻抗平面图，利用阻抗平面图就可以对构件的缺陷进行分析，阻抗图的主要要 素之一是相位。由于线圈阻抗变化是构件各种参数的影响的综合反映，因此现有 的涡流检测中，就需要采用相敏检波、滤波等方式来消除干扰信号，取出所需要 的缺陷信号。涡流检测也可以采用诸如频谱分析等其他方式对提取的信号进行处 理，频谱分析是将信号源发出的信号强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数， 并考察变化规律，来进行缺陷分析的。无论是采用阻抗分析法进行提取信号的处 理，还是采用频谱分析法进行提取信号的处理，现有的涡流检测方法都不能直观 地显示出构件缺陷(如裂纹)的状况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于时间闸门的脉冲涡流 无损检测方法，能够直观地显示出被测构件的缺陷状态，具有检测方便、易实现， 检测效果准确的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于时间闸门的脉冲涡流 无损检测方法，包括如下步骤：

a.将阵列涡流传感器贴近构件表面的一个阵列区域进行扫描检测，在阵列 区域内的各阵列点位置，由任意波形发生器分别向各阵列点位置的涡流传感器的 激励绕组施加一个预置的具有一定频率的脉冲激励信号；

b.对应于构件的阵列区域内各阵列点位置的涡流传感器的检测绕组分别拾 取各自的激励绕组受所述脉冲激励信号激励后在构件的该阵列点位置所产生的涡 流感应信号；

c.所述涡流感应信号经前置放大后由模/数接口送入计算机处理系统；

d.在计算机处理系统中，所述的各阵列点位置的涡流传感器的涡流感应信 号分别被处理成以时间为横轴的对应有幅值变化的关系曲线；

e.在计算机处理系统中，以相对于施加激励信号的时间原点具有相同时间 间隔的时间点，从所述各关系曲线中分别提取对应于阵列区域内各阵列点位置的 涡流传感器的涡流感应信号的幅值数据；

f.在计算机处理系统中，分别计算出阵列区域内各阵列点位置的涡流传感 器在阵列中的相对幅值数据，并将各阵列点位置的涡流传感器所对应的相对幅值 数据按照灰度处理方式处理成对应的灰度数据；

g.计算机处理系统根据阵列区域内各阵列点位置的涡流传感器所对应的灰 度数据进行成像处理，并将成像处理信号输出给显示器；