[发明专利]用于磁带测试的涡流感应器和基于其的扫描仪

说明书

技术领域

本发明涉及用于由导电(特别是非铁磁性)材料制成的物品的磁带测试和用于使用挠性磁载体(特别是磁带)将关于位于所述物品表层中的缺陷的信息文件化的感应器和扫描仪结构。

根据本发明的感应器和扫描仪可：

用于机器部件(特别是如果其至少部分由介电保护性和/或装饰性涂层或介电杂质隐藏)的机械损伤痕迹的取证调查，用于评估标记在汽车部件上刻蚀的识别标志或珠宝或金条上的验证标记的真实性，并且用于探测通过机械处理、焊接、硬钎焊、软钎焊或蚀刻等消除或改变前述或其他标记的痕迹，和

用于机械工业(特别是在飞机制造和火箭生产中，在核反应堆的零件制备中和第一及每下一次零件测试的结果必须存储用于评估磨损及其剩余使用寿命时的其他情况中)中优选薄层元件的非破坏性质量测试。

术语“缺陷”下文中分别指任意导电物品的表面几何形状的任何改变，并且指表层的化学沉积物和/或结构的任何非均匀性，所述缺陷由于以下原因而出现：

由于事故(例如以刮擦、凹痕、裂缝，包括外来粒子等的形式)或预谋的机械和/或化学损伤，和

由于物品生产过程中的故障或其自然磨损(例如，以微裂纹或微腔的形式)。

背景技术

众所周知，磁带测试包括以下步骤：

将挠性磁信息携带介质(通常为一片磁带)固定到研究的导电物品表面上，

将该物品与磁带一起磁化，

由于研究物品中的漏磁场的作用，将探测的信号记录在磁带上，

从该物品表面取下记录的磁带，

读取获得的记录，用于评估出现的缺陷及其几何形状、尺寸和位置。

如果用作磁带测试对象的导电物品由铁磁性材料制成，则其可通过施加外部的恒定或缓慢变化的磁场来磁化[参见例如：1.Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий/Справочник под редакцией В.В.Клюева.-М.：Машиностроение，1976，c.56-63(英文：用于非破坏性检测材料和物品的装置/V.V.Kluyev编辑的手册，莫斯科，出版社″Mashinostroyeniye″，1976，56-63页)；2.ΓОСТ 25225-82.Контролъ неразрушающий.Швы сварных соединений трубопроводов.Магнитографический метод(英文：USSR GOST 25225-82的国家标准。非破坏性检测。管线的焊接接合。磁记录方法)；3.Jack Blitz.Electrical and magnetic methods of nondestructive testing.CRC Press，1991，65-67页；4.US 3,534,258，及其他]。

获得的记录可使用通常的磁头或霍尔传感器读取，或使用通常的磁粉或基于克尔效应或法拉第效应的磁光装置视觉化(参见SU 697905；JP 58461 of 04.1983；US 4,625,167；US 4,695,796；US 4,755,752；RU 2159426；RU 2165079和其他文献)。

遗憾的是，所述方法和上面提到的实现所述方法的装置不适用于非铁磁性导电物品的磁带测试，非铁磁性导电物品中磁场仅由电流激发并且维持。

US 5,754,044公开了用于在非铁磁性导电物品中电流(和各自的漏磁场)接触励磁的方法。其中，合适的(优选脉冲)电流源必须通过接触电极连接到研究物品的相对部分，必须产生最大动力的放电电流，然后可将由位于放电电流轨迹上的缺陷造成的感应磁场的变形记录在磁载体(具体地，磁胶)上。

但是，不可能选择适用于非铁磁性物品的磁带测试的通用电流源，因为其具有明显不同的几何形状、尺寸、质量和电导率。而且，即使在任何研究的物品中使用脉冲电流源用于电流(和感应产生的漏磁场)的接触励磁，物品表面上的介电涂层或偶然的介电杂质仍实际上不包括涉及缺陷的信息磁记录。

因此，这样的物品的磁带测试优选基于脉冲电流源和涡流感应器的结合使用。因此，G.L.Fitzpatrick等人的论文《Magneto-optic/Eddy Current Imaging of Aging Aircraft：a New NDI Technique》公开了一种用于缺陷的磁光视觉化的装置(参见MATERIAL EVALUATION，1993年12月，1402-1407页)。该装置包括：