[发明专利]磁致伸缩导波单方向检测方法

说明书

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种磁致伸缩导波单方向检测方法。

背景技术

超声导波技术具有单点激励，可以检测一段距离的优点，近年来受到了广泛关注，而非接触式磁致伸缩导波技术由于可以实现大提离条件下的检测及接触式磁致伸缩导波技术耦合效率高等优点，而在工业界得到了广泛的应用。申请号96193606.1的发明专利申请公开了一种利用磁致伸缩传感器的管道和管子无损检验方法(公开日为2003年6月18日)，其中对磁致伸缩传感器的激励单元(发射器)和接收单元(接收器)进行了介绍。申请号200710053208.X的发明专利申请公开了一种磁致伸缩导波无损检测方法(公开日为2008年2月20日)，该发明对检测信号进行处理的方法，实现了原本无法检测的小缺陷检测，提高了检测精度。申请号US6917196B2的发明专利申请公开了一种管道和管子扭转波激励和检测方法及设备(公开日为2005年7月12日)，其中对接触式磁致伸缩扭转波传感器进行了介绍，传感器由线圈和磁致伸缩带组成。上述技术利用磁致伸缩效应进行检测时，在构件中激励出的导波都是双向传播的，如果在接收信号中存在异常波形，对应位置不是唯一的，同时由于双向信号的叠加也增加了检测信号分析的难度，从而影响到最终的检测结果。

发明内容

本发明提供一种磁致伸缩导波单方向检测方法，目的在于克服双向传播时波形对应位置不唯一，以及由于双向信号的叠加增加检测信号分析难度的不足，通过在构件中单方向磁致伸缩导波的激励和接收，提高对缺陷的检测精度。

一种磁致伸缩导波单方向检测方法，包括以下步骤：

(1)依据被测构件的磁致伸缩导波检测特定频率确定激励信号波长；

(2)将两个同型号的激励传感器和两个同型号的接收传感器安装在被测构件上，两激励传感器的中心间距和两接收传感器的中心间距均为1/4激励信号波长；

(3)将两激励信号分别输入两激励传感器，两激励信号的频率与上述导波检测特定频率相同且相差1/4周期，从而在待测构件中激励出单向传播的导波，两接收传感器分别接收导波信号，选择将其中一个接收传感器接收的导波信号延时1/4周期后与另一个接收传感器接收的导波信号相减，最终得到与激励产生的单向导波同向的检测信号。

所述两个同型号激励传感器和两个同型号接收传感器采用两个同型号的双工传感器实现。

本发明的技术效果体现在：由于利用单一磁致伸缩导波激励传感器在构件中激励出的导波是双向传播的，导致根据接收传感器获得的检测信号无法唯一确定缺陷的位置。本发明基于信号叠加原理，利用双磁致伸缩导波激励传感器和双接收传感器，实现在构件中单方向磁致伸缩导波的激励和接收。本发明利用双磁致伸缩激励传感器进行激励，叠加后的激励信号幅值加倍，从而提高了激励能量，也提高了信噪比；同时，本发明利用双磁致伸缩接收传感器进行接收，接收到的两个导波信号通过信号叠加处理能进一步提高信噪比，因而提高了缺陷的检测精度。本发明不仅可以用于基于磁致伸缩效应的接触式和非接触式导波检测，还可以用于电磁超声检测。

附图说明

图1是本发明检测原理图；

图2是本发明实例的激励传感器和接收传感器在钢管上的安装示意图；

图3是现有的单一激励传感器和单一接收传感器的激励信号示意图和检测信号波形图；

图4是导波向左传播时两激励传感器的激励信号示意图；

图5是导波向左传播时两接收传感器接收到的导波信号波形图；

图6是导波向左传播时两接收传感器处理得到的检测信号波形图；

图7是导波向右传播时两激励传感器的激励信号示意图；

图8是导波向右传播时两接收传感器接收到的导波信号波形图；

图9是导波向右传播时两接收传感器处理得到的检测信号波形图；

图10是激励传感器和接收传感器另一种布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明。