[发明专利]一种基于偏置直流磁化磁巴克豪森噪声的缺陷检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于偏置直流磁化磁巴克豪森噪声的缺陷检测方法及装置。该检测装置包括由信号发生器、功率放大电路、激励线圈、激励铁芯构成的巴克豪森噪声激励装置，由直流激励电源、直流磁化线圈以及直流磁化铁芯构成的偏置直流磁场发生装置，由传感器、信号调理电路、数据采集卡和PC机构成的信号采集处理装置。在偏置直流磁化下，铁磁性部件内部缺陷会引起部件内部磁场发生变化，并导致缺陷处巴克豪森噪声信号幅值和形状发生变化，因此可利用该变化来表征部件内部缺陷。本发明主要应用于铁磁性部件的缺陷检测，在对部件进行弱磁化情况下即可实现较深内部埋藏缺陷的有效检测，检测灵敏度高、可靠性高，检测装置体积小、重量轻。

技术领域

本发明属于无损检测领域，具体涉及一种基于偏置直流磁化磁巴克豪森噪声的缺陷检测方法及装置，可实现对铁磁性部件埋藏较深的内部缺陷进行检测，检测灵敏度、可靠性高。

背景技术

铁磁性材料被广泛运用于铁路、锅炉、压力容器、管道、起重机械、桥梁等经济建设和基础设施建设工程中。在使用这些设施的过程中，常需要对其缺陷、应力等损伤进行检测，以便对其进行安全性评估和质量评价。对铁磁性材料的宏观缺陷检测方法有很多，如漏磁、超声、涡流、交流电磁场检测、X射线断层扫描等方法。

漏磁检测是应用较为广泛的缺陷检测方法，它先对部件进行磁化，在缺陷处激发出漏磁场，然后传感器拾取由缺陷引起的磁通量泄漏，进而实现缺陷检测。漏磁检测的效率高，对部件表面环境不敏感，但漏磁检测的性能主要取决于泄漏磁场的磁通线密度，当部件内表面出现较小的裂纹或者在检测速度较快的情况下，漏磁检测方法难以检测出缺陷信号；而且漏磁检测需要对试件进行强磁化，退磁处理比较困难。超声检测有多种方法可以用于缺陷检测，一种方式是利用超声衍射时差法来确定裂纹的位置和大小，但是由于反射系数和透射系数较低，超声衍射时差法在检测封闭或者半封闭缺陷时比较困难。近年来，有研究提出一种通过表面波传播与表面裂纹的相互作用来识别和表征缺陷的几何特征的方法，但该方法需要破坏检测位置的表面涂层来获得超声检测的耦合条件。涡流是另外一种常用的缺陷检测方法，它可以通过一个小探头确定缺陷的位置，但涡流检测对材料的导电性、渗透性以及探头的提离变化很敏感。为了减少提离效应的影响，有研究者提出了一种脉冲涡流检测方法，但涡流和脉冲涡流都存在很强的趋肤效应,对埋藏较深的缺陷识别能力较弱。交流电磁场检测方法是通过测量缺陷周围感应电流的扰动来识别和确定表面裂纹的尺寸，它是一种非接触式检测方法，可以实现高速检测，但交流电磁场检测也具有趋肤效应。X射线断层扫描法能扫描出裂纹的三维形貌，但裂纹形貌的质量又与缺陷的方向有关，而且X光辐射对操作人员的健康有很大的危害。

综上所述，现有的检测技术或方法对于埋藏缺陷的检测能力或检测灵敏度较差，或者对检测试件有一定损伤，亦或者对人的健康有危害。这些缺点还未能得到有效的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于偏置直流磁化磁巴克豪森噪声的缺陷检测方法及装置，以解决现有技术对铁磁性部件的内部埋藏缺陷检出率和检测灵敏度低的问题。