[发明专利]基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

将包括发射线圈和接收线圈的高精探头扫过待检测的管件表面，输入脉冲方波至高精探头的发射线圈，通过接收线圈采集管件的复合磁场的多组接收信号，每组接收信号包括多组时窗值；

通过多组接收信号得到信号衰减曲线，筛选信号衰减曲线中的有效数据获取有效衰减曲线，任选一条有效衰减曲线作为参考曲线，将其余的有效衰减曲线的时窗值与参考曲线的对应的时窗值相除获得特征曲线；

判断特征曲线是否存在波谷，若特征曲线存在波谷，则选取该特征曲线的波谷上的电压最小值，对无缺陷管件表面进行扫描并获取无缺陷管件的扫描电压均值，将存在波谷的特征曲线的电压最小值与所述扫描电压均值进行相除获得电压占比值；

获取缺陷阈值，根据电压占比值超过缺陷阈值的特征曲线获取管件的缺陷。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，所述输入脉冲方波至高精探头的激励线圈，通过接收线圈采集管件的复合磁场的多组接收信号的步骤，包括：

脉冲信号发生器在单片机控制下产生脉冲方波信号，所述脉冲方波信号作用于激励线圈并产生激发磁场，所述激发磁场作用于待检管件并产生感应涡流，该感应涡流产生二次感应磁场，所述激发磁场和二次感应磁场在待检管件处叠加为复合磁场。

3.根据权利要求1所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于：每组接收信号包括31组时窗值，即31组电压/时间值。

4.根据权利要求3所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，所述筛选信号衰减曲线中的有效数据获取有效衰减曲线的步骤包括：

每组接收信号得到一条信号衰减曲线，每条信号衰减曲线包括31组时窗值，删除信号衰减曲线的前5组无效时窗值，定义信号衰减曲线中曲线斜率为0-1的各组时窗值均为有效时窗值，定义有效时窗值之后的第2组时窗值为最后有效时窗值，删除信号衰减曲线的最后有效时窗值之后的全部时窗值，删除了前5组及最后有效时窗值之后的全部时窗值的剩余时窗值组成有效衰减曲线。

5.根据权利要求4所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，将其余的有效衰减曲线的时窗值与参考曲线的对应的时窗值相除获得特征曲线的步骤包括：

将其余的有效衰减曲线的时窗值与参考曲线的对应的时窗值相除得到特征值，对特征值进行拟合运算得到特征曲线。

6.根据权利要求5所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，对特征值进行拟合运算的步骤包括：

定义特征值为X，对X进行拟合运算的方法包括：aX+b或aX²+b或aX³+b或其中，a、b为自然数。

7.根据权利要求1所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，所述判断特征曲线是否存在波谷的步骤包括：

获取特征曲线的实时电压值与平均电压值的差值，定义波谷阈值，当实时电压值与平均电压值的差值超过波谷阈值则判定特征曲线存在波谷。

8.根据权利要求1所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于，对无缺陷管件表面进行扫描并获取无缺陷管件的扫描电压均值的步骤包括：

对无缺陷管件表面进行扫描并获取复合磁场的多组接收信号，通过多组接收信号获取特征曲线，根据特征曲线的电压参数获取平均电压值，定义该平均电压值为扫描电压均值。

9.根据权利要求1所述的基于脉冲涡流的管道裂纹检测方法，其特征在于：所述获取缺陷阈值，根据电压占比值超过缺陷阈值的特征曲线获取管件的缺陷位置的步骤包括：

定义缺陷阈值的范围为电压占比值为10％-50％；

获取电压占比值超过缺陷阈值的特征曲线的电压波动范围，获取该特征曲线中该电压波动范围对应的时间波动范围，该时间波动范围对应的高精探头扫过的管件表面的位置即管件缺陷位置。

10.一种基于脉冲涡流的管道裂纹检测装置，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于将包括发射线圈和接收线圈的高精探头扫过待检测的管件表面，输入脉冲方波至高精探头的发射线圈，通过接收线圈采集管件的复合磁场的多组接收信号，每组接收信号包括多组时窗值；

特征曲线模块，用于通过多组接收信号得到信号衰减曲线，筛选信号衰减曲线中的有效数据获取有效衰减曲线，任选一条有效衰减曲线作为参考曲线，将其余的有效衰减曲线的时窗值与参考曲线的对应的时窗值相除获得特征曲线；

电压占比模块，用于判断特征曲线是否存在波谷，若特征曲线存在波谷，则选取该特征曲线的波谷上的电压最小值，对无缺陷管件表面进行扫描并获取无缺陷管件的扫描电压均值，将存在波谷的特征曲线的电压最小值与所述扫描电压均值进行相除获得电压占比值；

缺陷定位模块，用于获取缺陷阈值，根据电压占比值超过缺陷阈值的特征曲线获取管件的缺陷位置。