[发明专利]一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置，该方法包括步骤：S1、将线圈放于构件上方，将永久磁铁放置于线圈上方，在构件中激励超声导波信号；S2、调节永久磁铁与被检构件间的提离，在不同提离下采集超声导波信号并转换为检测信号，确定其首个非电磁脉冲信号峰峰值；同时采集不同提离下表征磁场强度的电压；S3、确定上述峰峰值的最大值，将其对应的提离作为基准工作提离，寻找邻近提离作为工作提离；S4、在基准工作提离与工作提离中确定最小提离和最大提离对应的电压，生成最佳工作电压区间，根据该区间调节电磁超声检测工作点。本发明还提供了实现上述方法的装置。本发明可优化电磁超声传感器工作点，提高电磁超声检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置。

背景技术

电磁超声传感器能够实现电磁能与声能的非接触转换，在无损检测中有广阔的应用背景。由于被检构件也是电磁超声传感器的一部分，其电磁特性会影响到传感器的静态工作点，进而影响到电磁超声的换能效率，如何合理确定电磁超声传感器工作点对提高检测灵敏度有重要作用。电磁超声传感器的工作原理分为洛伦兹力和磁致伸缩效应，检测过程中都需要寻找最佳工作区域，确保换能效率以提高检测灵敏度。如申请号为200810196822.6的发明专利公开了一种确定磁致伸缩导波检测工作点的方法(公开日为2009年6月10日)，主要通过将检测信号的首个非电磁脉冲信号作为参考信号，分别改变激励单元和接收单元偏置磁场的磁化强度，进而求取信号峰峰值的最大值对应的偏置磁场的磁化强度，确定构件磁致伸缩导波检测的工作点。该专利通过理论计算，建立构件中磁化强度与磁铁磁化面积的关系，以此寻找磁致伸缩导波检测的工作点，且仅涉及到磁化器提供轴向偏置磁场的传感器结构。但在实际检测中，由于电磁超声传感器工作原理或结构不同，不同类型传感器的工作点并未可知，因此不能确定不同类型传感器的最佳工作区域。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置，通过建立表征磁场强度的电压与提离的对应关系实现电磁超声传感器工作点的优化，提高电磁超声检测灵敏度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种自感知工作点的电磁超声检测方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将线圈放置于被检构件上方，向线圈输入正弦脉冲电流产生交变磁场，将永久磁铁放置于线圈上方形成静态磁场，在静态磁场和交变磁场环境共同作用下，构件被激励超声导波信号；

S2、由小到大逐步调节永久磁铁与被检构件之间的提离，在不同提离下采集超声导波信号并转换为相应的检测信号，并确定所述检测信号的首个非电磁脉冲信号峰峰值；同时采集不同提离下表征磁场强度的电压；

S3、确定首个非电磁脉冲信号峰峰值的最大值，将该最大值对应的提离作为基准工作提离，寻找与该基准工作提离邻近的提离作为工作提离，工作提离对应的首个非电磁脉冲信号峰峰值与所述最大值在预定的差值范围内；

S4、在基准工作提离与工作提离中确定最小提离和最大提离所对应的电压，并分别作为最佳工作电压区间的下限值和上限值，由此生成最佳工作电压区间，根据所述最佳工作电压区间调节电磁超声检测工作点。

作为进一步优选地，所述步骤S2中，在不同提离下通过霍尔元件采集表征磁场强度的电压，霍尔元件位于距永久磁铁表面距离为1mm-5mm处。

相应地，本发明还提供一种自感知工作点的电磁超声检测装置，所述装置包括自感知电磁超声传感器、电磁超声检测仪和磁场测量单元；