[发明专利]一种基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法及系统有效
申请号: | 202110972984.X | 申请日: | 2021-08-24 |
公开(公告)号: | CN113740413B | 公开(公告)日: | 2023-09-29 |
发明(设计)人: | 康宜华;邱公喆 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G01N27/82 | 分类号: | G01N27/82 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 孔娜 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 磁导率 扰动 测量 钢板 分层 缺陷 检测 方法 系统 | ||
1.一种基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法,其特征在于,所述检测方法包括以下步骤:
(1)将待测的钢板沿板厚方向磁化至强磁化状态,所述强磁化状态是指钢板的相对磁导率随磁化强度增大而减小的磁化状态;
(2)所述钢板沿垂直于磁化方向的方向进行匀速直线移动,位于磁化场内的检测探头探测钢板表面的磁导率沿所述钢板移动方向的差动变化,进而判断所述钢板内部是否存在分层缺陷;
其中,若所述钢板内存在分层缺陷,当所述分层缺陷进入磁化区后,所述分层缺陷的端头附近会形成向外扩散的磁力线,使得所述分层缺陷的端头附近产生磁导率畸变并扩散到所述钢板的表层,继而使得所述钢板对应所述分层缺陷的区域与其他无分层缺陷的区域呈现出不同的磁导率特性;
采用两个相对布置的磁轭式磁化器来对所述钢板施加沿板厚方向的静态磁化;所述检测探头位于所述磁化器的磁极正下方,且其与所述磁化器之间的位置保持恒定;所述检测探头包括一个涡流激励线圈及两个差分连接的涡流接收线圈,两个所述涡流接收线圈沿所述钢板的移动方向分别设置在所述涡流激励线圈相背的两侧,所述涡流激励线圈的中心轴与所述涡流接收线圈的中心轴均垂直于所述钢板的外表面;
当分层缺陷的端头进入磁化区后,端头邻近区域产生的磁导率畸变扩散到钢板外壁表层;当钢板相对检测探头运动时,空间错开的两个涡流检测线圈分别位于钢板表层磁导率畸变区和非畸变区上方,所述检测探头输出的差分电压用于判断钢板内部有无分层缺陷。
2.如权利要求1所述的基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法,其特征在于:所述磁化场为静态磁化场;所述钢板的移动速度小于3m/s。
3.如权利要求1所述的基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法,其特征在于:所述磁化器的磁极与所述钢板之间设置有钢刷,所述钢刷用于减小磁路中的空气间隙。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法,其特征在于:所述检测方法用于检测钢板内部距离钢板表面10毫米以内的分层缺陷。
5.一种基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测系统,其特征在于:所述检测系统采用权利要求1-4任一项所述的基于磁导率扰动测量的钢板分层缺陷检测方法对钢板进行分层缺陷检测,其包括检测探头、第一磁轭式磁化器、第二磁轭式磁化器、三个钢刷、交流激励电源、放大滤波模块、包络检波模块、采集模块、微处理器及直流电源;所述交流激励电源、所述检测探头、所述放大滤波模块、所述包络检波模块、所述采集模块及所述微处理器依次相连接;所述直流电源的两端分别连接所述第一磁轭式磁化器及所述第二磁轭式磁化器;所述第一磁轭式磁化器与所述第二磁轭式磁化器相对间隔设置,两者之间的间隔用于供待测的钢板通过;所述检测探头位于所述第一磁轭式磁化器的磁极正下方,所述第一磁轭式磁化器的磁极处以及所述第二磁轭式磁化器的磁极处还分别设置有所述钢刷。
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