[发明专利]一种基于频域提离交叉点的脉冲涡流检测装置及方法

说明书

一种基于频域提离交叉点的脉冲涡流检测装置及方法，属于电磁无损检测领域。所述脉冲涡流测厚方法具体步骤如下：首先，通过脉冲涡流检测装置获得不同提离距离和不同电导率下的标准试件的差分信号；然后再经过傅立叶变换获得频域实部谱信号，并提取出实部普中的频域提离交叉点；之后改变标准试件的厚度，获得不同厚度和不同电导率的频域提离交叉点；最后分别提取出频域提离交叉点处的幅值，并拟合出幅值随试件厚度变化的曲线；对已知电导率和未知厚度的被测试件进行相同的变换处理时，将获得的未知试件的频率提离交叉点幅值带入拟合曲线，即可获得被测试件厚度参数。优点：扩展了脉冲涡流提离交叉点信号特征的应用，提高了检测精度和可靠性。

技术领域

本发明涉及电磁无损检测领域，特别是一种基于频域提离交叉点的脉冲涡流检测装置及方法。

背景技术

在航空航天、石油化工和轨道交通领域，大量使用钢结构和铝合金部件用于支撑负载或运送液体介质，以减小腐蚀、提高强度和降低部件重量。一般结构部件都涂有一层绝缘涂层，负载变化也比较复杂，使得压力和支撑结构承受较大压力和表面冲击力，同时所处环境也会带来较强的腐蚀性和磨损，造成结构部件不同程度的腐蚀致使壁厚减薄，严重影响部件结构的安全质量，严重时会造成重大的安全事故和人员伤亡。因此，定期对结构部件进行无损质量检测就显的尤为必要。

相比于其他常规无损检测方法，脉冲涡流检测是一种可以在包覆层外进行在役检测金属部件和结构部件的电磁无损检测方法。以脉冲电压信号施加在激励线圈上时，在被测构件上感生出的涡流会受到腐蚀缺陷的干扰，从而引起涡流感生出的磁场变化，通过检测变化的磁场即可评估构件壁厚的腐蚀减薄程度。

然而在检测过程中脉冲涡流检测信号易受到外界因素的干扰，这些干扰因素主要源于检测噪声、探头的提离以及构件表面沉积物等非缺陷因素。其中探头的提离效应是脉冲涡流检测中面临的主要问题。绝缘涂层厚度的变化、探头抖动以及操作者对探头施加压力的变化均可以致使提离距离发生变化，从而干扰或掩盖掉腐蚀缺陷信号，对检测结果造成严重影响。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于频域提离交叉点的脉冲涡流检测装置及方法，解决对具有包覆涂层的结构部件进行腐蚀减薄检测时，因包覆涂层厚度不同引起的探头提离变化，所造成的提离效应的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明的一种基于频域提离交叉点的脉冲涡流检测，包括脉冲涡流检测装置和测厚方法。

脉冲涡流检测装置包括：探头、数据采集卡、计算机和函数发生器；函数发生器的输出端与探头的输入端连接，探头的输出端通过数据采集卡与计算机连接。

所述的探头为带铁芯线圈探头，包括：探头激励线圈、探头检测线圈和铁心；铁芯位于探头的中心，探头激励线圈紧贴铁心绕制，探头检测线圈紧贴探头激励线圈绕制；探头激励线圈接收函数发生器产生的激励信号，探头检测线圈采集探头激励线圈的感应电压和被测试件上涡流的感应电压信号，数据采集卡将探头检测线圈检测到的电压信号传送至计算机，获得被测物件的厚度。

测厚方法的步骤如下：

(1)首先，已知标准试件电导率参数，利用脉冲涡流检测装置获取空气中的脉冲涡流检测信号并作为参考信号，然后再利用脉冲涡流检测装置获取非铁磁性标准试件在提离距离L1下的脉冲涡流检测信号；

(2)将步骤(1)中的标准试件的脉冲涡流检测信号与参考信号作差分处理，获得脉冲涡流差分响应信号；

(3)对步骤(2)中的脉冲涡流差分响应信号进行快速傅立叶变换，获得频域下的实部谱信号R1；

(4)改变脉冲涡流检测的提离距离，获得非铁磁性标准试件在另一提离距离L2下的脉冲涡流检测信号，重复步骤(2)和步骤(3)，获得另一提离距离下的实部谱信号R2，然后再提取实部谱信号R1和R2的提离交叉点，并分别获取频域提离交叉点处的幅值；