[发明专利]基于脉冲涡流检测探头线圈间距交叉点的提离测量方法

说明书

本发明公开了一种基于脉冲涡流检测探头线圈间距交叉点的提离测量装置及方法，具体包括：S1、分别获取不同提离下不同线圈间距处的差分信号曲线，分别提取差分信号曲线的交叉点时间，进一步得到差分信号交叉点时间与提离的关系曲线；S2、对被测试件的未知提离进行定量评估，分别获得被测试件在未知提离下不同线圈间距处差分信号曲线，提取该差分信号曲线的交叉点时间，代入S1所得差分信号交叉点时间与提离的关系曲线的表达式中，获得被测试件的未知提离。该方法可用于检测中的提离测量，为减小脉冲涡流提离效应，提高缺陷定量精度提供参考。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种基于脉冲涡流检测探头线圈间距交叉点的提离测量装置及方法。

背景技术

铝合金材料因具有强度高、密度小、抗腐蚀能力好等特点，被广泛应用于航空航天、石油化工和轨道交通领域。为了减小腐蚀、提高强度同时降低部件重量，钢结构和铝合金部件被大量地用于支撑负载或运送液体介质。

对于结构部件，其在使用过程中一方面承受高强度交变载荷，另一方面，可能长期暴露在极端环境中，易造成不同程度的腐蚀致使部件壁厚减薄，对质量安全造成严重威胁，更甚会造成重大的安全事故和人员伤亡。因此，及时准确地对结构部件进行无损检测，对于提高部件结构性能，保障安全有重大意义。

脉冲涡流检测技术突破了传统涡流检测技术只能检测构件表面缺陷的局限，具有检测速度快、穿透性强等特点，能够在包覆层外对在役检测金属部件和结构部件进行检测。以方波电流为激励通入激励线圈，在构件中感应出的涡流会产生二次电磁场并耦合到接收线圈中，此时接收线圈中感应出电压，缺陷的存在会使构件上的涡流产生扰动，引起涡流感生出的磁场发生变化，导致接收线圈感应电压变化，通过对感应电压的分析即可评估构件壁厚的腐蚀减薄程度。

然而在检测过程中，任何导致涡流发生改变的因素都会影响检测结果，其中探头提离效应是脉冲涡流面临的主要问题。由于线圈和被测构件间的互感系数会随探头到被测件表面提离距离的增大而迅速减小，被测体中的涡流密度也会随提离的微小变化而发生显著变化，这种效应称为提离效应。绝缘涂层厚度的变化、不规则的被测体表面、操作者对探头施加压力的变化及被测体的热胀冷缩等都会引起提离变化，从而掩盖真实的检测信息。因此，抑制和消除提离干扰一直是脉冲涡流检测技术研究中非常重要的一个环节，而准确获得检测时的探头提离，能够为提离效应的抑制和缺陷定量精度的提高提供方法。

线圈间距交叉点作为一个新型的理想信号特征，能够有效检测变化的提离高度，抑制提离效应，线圈间距交叉点在检测壁厚减薄的同时也能有效抑制提离效应，消除因管壁上的涂层变化和沉积物带来的提离影响，进一步提高脉冲涡流在壁厚减薄领域的检测精度；广泛应用于腐蚀导致的壁厚减薄测量、缺陷和厚度测量等领域。解决了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，达到了本发明的目的。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于脉冲涡流检测探头线圈间距交叉点的提离测量装置及方法，解决对具有包覆涂层的结构部件进行腐蚀减薄检测时，因包覆涂层厚度不确定引起的探头提离变化，所造成的提离效应的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种基于脉冲涡流检测探头线圈间距交叉点的提离测量装置，包括信号发生器、功率放大器、TR结构传感器、数据采集卡和计算机；

所述信号发生器的输出端与功率放大器外循环输入端及数据采集卡外触发端口相连；

所述TR结构传感器为非同轴式一发一收线圈，包括：TR传感器激励线圈和TR传感器接收线圈；线圈由漆包线围绕尼龙材质骨架绕制而成；所述功率放大器的外循环输出端与TR结构传感器激励线圈相连；所述TR结构传感器接收线圈通过数据采集卡与计算机连接；