[发明专利]利用金属磁记忆检测信号诊断管道焊接裂纹的方法

摘要

本发明公开了一种利用金属磁记忆检测信号诊断管道焊接裂纹的方法，属于无损检测技术中的金属磁记忆检测领域。该方法过程包括：依据小波变换理论，采用Morlet小波函数对金属磁记忆检测仪检测到的磁记忆信号进行分析，将磁记忆信号分解为细节部分和大尺度逼近部分；依据傅里叶变换理论，应用离散傅里叶变换公式对经过小波变换后的金属磁记忆信号的细节部分进行离散傅里叶变换，并对变换幅值进行取模运算，得到K值；设定判定尺度为K₀；若K≥K₀，则该检测段的应力集中处有焊接裂纹；若K＜K₀则判定该检测段没有焊接裂纹。本发明的优点在可以快速的对焊接结构进行无损检测，判断其焊接的质量，便于实现在线检测。

主权项

1、一种利用金属磁记忆检测信号诊断管道焊接裂纹的方法，该方法采用金属磁记忆检测仪对管道焊接裂纹进行检测，可以得到金属磁记忆信号，所述的金属磁记忆检测仪包括磁感应强度传感器、温度传感器、长度传感器、以及滤波、放大电路组成，根据检测得到的金属磁记忆信号诊断管道焊接裂纹，其特征包括以下过程：1)依据小波变换理论，应用小波变换公式(1)对金属磁记忆检测仪检测到的磁记忆信号进行分解，将信号分解为细节部分和大尺度逼近部分，在小波变换过程中选用的母小波为Morlet小波，其定义由公式(2)给出，式中Wf(a，b)为小波变换系数，β为控制Morlet小波的空间分解和频率分解的参数，a，b分别表示小波的尺度因子和平移因子；2)依据傅里叶变换理论，应用离散傅里叶变换公式(3)对经过小波变换后的金属磁记忆信号的细节部分进行离散傅里叶变换，并按照公式(4)进行取模运算，这样就可以得到距离起始测量位置L的在窗函数宽度内的磁记忆信号的模，DFT[f(n)]=Σn=0N-1f(n)e-iπnkN(k=0,1,2,······,N-1)---(3)]]>式中：f(n)为金属磁记忆信号采样点的漏磁场强度检测值，N为采样总数，A(n)＝abs(DFT(f(n)))W(L-n)                     (4)式中abs为取模函数，W(x)为窗函数，即W(x)=1,-l2≤x≤l2,0,0]]>其中l为窗宽，其大小可以根据检测精度的要求确定；3)取步骤2)的结果的最大值，并设其为K，即        K＝max(A(n))                           (5)其中：max为取最大值函数，根据金属磁记忆检测的原理，K值是被测工件内部应力水平的一种度量；4)确定判定尺度K₀，K₀是一个与材料的抗拉强度σ_b有关的常数，试验研究表明，它们之间存在如下关系：                        K₀＝kσ_b                    (6)其中k是与铁磁材料相关的常数，其取值范围为：k＝0.095～0.110；5)裂纹判别若K≥K₀，则该检测段的应力集中处有焊接裂纹；若K＜K₀则判定该检测段没有焊接裂纹。