[发明专利]一种永磁与交直流复合的漏磁检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道的漏磁检测方法，尤其是涉及一种永磁与交直流复合的漏磁检测方法。

背景技术

目前的管道检测使用的方法一般有漏磁检测、超声检测、远场涡流检测、射线检测等。其中，漏磁检测是当前无损检测领域最常用的方法之一，它适用于各种铁磁性材料构件(如钢轨、钢管、钢丝绳、罐体等)表面以及内部缺陷的检测，因此得到了深入的发展和广泛的应用。但在区分内、外表面缺陷的漏磁检测问题上，国内外的研究均比较鲜见。国内主要是引进进口设备，它是采用滤波的方法来分离内、外表面信号，其检测原理是：当缺陷发生在内表面时，漏磁场信号比较尖锐，高频成分偏多；当缺陷发生在外表面时，由于外层铁磁层的均化和平滑，泄漏到内表面的漏磁场信号变得相对平缓，主频成分会向低频端偏移。利用一定带宽的高通和低通滤波器就可以分离出内、外表面缺陷引起的漏磁信号。但是该方法效果不理想，容易受到检测速度的影响，准确率只能达到50％左右。

中国专利CN101216460A《基于交直流复合磁化的漏磁检测内外壁缺陷的识别方法》公开了一种识别内外壁缺陷的方法，它利用交流磁化深度浅和直流磁化深度深的特点，用复合的交直流磁化场来进行漏磁检测，根据缺陷漏磁信号中的交流分量信息来对识别内外壁缺陷。该方法充分利用了交流磁化适于检测浅缺陷的特点，能够有效地检测内表面的缺陷。但是该方法需要对检测到的漏磁场信号进行二次处理，才能得到直流、交流分量的漏磁场数据，这就降低了信噪比，并增加了检测的复杂性和测量误差。同时，为了产生足够大的磁化场，其磁化器往往较大，且需要较大的激励信号。

发明内容

本发明的目的在于为了解决上述存在的问题，提供一种可分时进行永磁与交直流复合磁化，实现内、外表面缺陷的漏磁场检测在时间上的分离，以此达到识别内、外表面缺陷的功能，而且具有检测精度高、原理简单、操作方便等优点，可应用于钢管、罐体、钢板等的检测的永磁与交直流复合的漏磁检测方法。

本发明包括以下步骤：

1)将磁化器置于待测铁磁体表面，并按设定的提离值对待测铁磁体进行扫描检测，所述磁化器由绕有激励线圈的U型磁芯和永磁铁组成；

2)往激励线圈施加直流激励信号，在永磁铁和激励线圈的共同作用下，将待测铁磁体局部磁化至饱和状态，这时在待测铁磁体内、外表面的缺陷处将产生漏磁场；

3)利用检测元件以设定的提离值对步骤2)所述漏磁场进行检测，并将检测到的漏磁场信号B₁与设定的阈值λ₁进行比较，以判断待测铁磁体是否存在缺陷，若B₁＜λ₁，说明待测铁磁体不存在缺陷，则继续步骤2)的检测；若B₁＞λ₁，说明待测铁磁体存在缺陷，则进行下一步骤的检测；

4)退除直流激励信号，往激励线圈施加交流激励信号，这时在永磁铁和激励线圈的共同作用下，磁化器将产生一交变磁化场，在交变磁化场的激励下，待测铁磁体内表面的缺陷处将激发出交变漏磁场，而待测铁磁体外表面的缺陷处的磁场达不到饱和，即不会产生漏磁场；

5)用检测元件对步骤4)所述漏磁场进行检测，并对检测到的交变漏磁场信号进行处理，得到漏磁场信号中交流部分频率分量的幅值B₂，将B₂与设定的阈值λ₂进行比较，以判断缺陷在待测铁磁体的内表面还是外表面，若B₂＜λ₂，说明缺陷在待测部件的外表面，则继续重复步骤2)的检测；若B₂＞λ₂，说明缺陷在待测铁磁体的内表面，则继续重复步骤(4)的检测。

在步骤1)中，所述激励线圈可绕于U型磁芯两侧，并且两侧的激励线圈匝数相等、缠绕方向相反；所述提离值可为0.5～2mm。

在步骤2)中，所述待测铁磁体局部磁化至饱和状态的80％。

在步骤3)中，所述检测元件可采用霍尔元件等。

在步骤4)中，所述交流激励信号的频率可为1～20KHz。

在步骤5)中，所述交变漏磁场信号处理的具体方法可为：

(1)利用数据采集电路对漏磁场信号进行采样，所述数据采集电路可采用数据采集卡等；

(2)运用时频变换算法将采样得到的时域信号转化为频域信号，所述时频变换算法可采用快速傅里叶变换等；

(3)求出频谱信号中交流频率相对应的幅值B₂。

所述激励线圈的激励信号为分时的直流、交流信号。