[发明专利]一种永磁与脉冲涡流复合的漏磁检测方法

说明书

技术领域

本发明提出了一种漏磁检测方法，特别是一种永磁与脉冲涡流复合的漏磁检测方法，实现铁磁材料表面缺陷的发现和内、外表面缺陷的识别，属于无损检测技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，无损检测方法越来越多，适用于不同的检测场合，但是最常用的还是射线检测、涡流检测、漏磁检测、超声检测和渗透检测这五大常规检测技术。作为五大常规无损检测技术之一，漏磁检测技术被广泛应用于铁磁性材料的检测。与其它无损检测方法相比，它具有非接触、易实现、信号稳定等优点。直流漏磁检测采用直流信号或永磁体进行励磁，是漏磁检测技术中较为成熟的检测方法，其漏磁信号强，检测结果可靠，最大的缺点是不能区分内、外表面的缺陷。交流励磁漏磁检测技术采用交流信号进行励磁，对表面缺陷非常灵敏，缺点是频率单一，并且由于趋肤效应，其渗透深度很有限，只能检测表面和近表面缺陷。利用漏磁检测方法区分缺陷是位于铁磁材料内表面还是外表面一直是漏磁检测领域的技术难题，国内外的研究也比较鲜见。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺点，提出一种永磁和脉冲涡流复合的漏磁检测方法。

本发明采用如下技术方案：

一种复合的漏磁检测方法，其特征在于：包括如下步骤:

1)对待测铁磁材料施加永磁励磁磁场，使得待测铁磁材料内表面的被测区域磁化至局部饱和状态，检测该被测区域是否产生漏磁场；若是，则进入步骤3）；若否，则进入步骤2）；

2）移动永磁励磁磁场，改变被测区域，而后重复步骤1）；

3）检测该漏磁场强度是否小于预设阀值B₁，若是，则重复步骤1）；若否，则进入步骤4）；

4）对待测铁磁材料再施加脉冲磁场使其内表面被测区域产生脉冲涡流，退出局部饱和磁化，检测此时该漏磁场的脉动值是否大于预设脉动阀值B₂，若是，则说明缺陷位于待测铁磁材料被测区域的内表面；若否，则缺陷位于待测铁磁材料被测区域的外表面；

5）重复步骤2），直至待测铁磁材料内表面全部检测完毕。

进一步的，在步骤1）中，通过可移动的检测探头对待测铁磁材料施加永磁励磁磁场，该检测探头包括U型磁轭、激励线圈、永磁体和检测元件，激励线圈缠绕于U型磁轭的中间段，永磁体位于U型磁轭的两端。

进一步的，在步骤1）中，将检测探头至于待测铁磁材料的内表面使得检测探头下方的被测区域被磁化至局部饱和状态。

进一步的，所述检测元件采用磁敏感传感器。

进一步的，在步骤3）中，将检测元件按设定的提离值检测被测区域漏磁场强度，该提离值为0.5mm-5mm。

进一步的，在步骤4）中，对激励线圈施加反向窄脉冲信号，使激励线圈产生脉冲磁场，同时，U型磁轭两极下方的待测铁磁材料内表面被测区域将产生脉冲涡流。

进一步的，所述反向窄脉冲宽度T应满足待测铁磁材料的检测深度要求，通过如下公式计算脉冲宽度：

T=πμσδ²

式中δ为检测深度；T为反向窄脉冲的脉冲宽度；μ为铁磁材料的磁导率；σ为铁磁材料的电导率。

进一步的，在步骤4）中，所述漏磁场的脉动值的信号处理方法为：

a）利用数据采集电路和滤波放大电路对漏磁场信号进行采样和调理；

b）对脉冲涡流漏磁场进行瞬态分析，求出在反向窄脉冲作用时间内漏磁场强度的脉动值

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明在识别内、外表面缺陷时，提取的是漏磁场强度的脉动值，无需带通滤波器结构来分离漏磁场信号，硬件结构和信号处理过程更简单。

（2）本发明利用反向窄脉冲信号反向削弱永磁场强度，可使内表面退出局部饱和状态，能获得更大的漏磁场脉动，区分信号比较显著，提高了信噪比和测量精度。

（3）本发明只在发现铁磁材料表面存在缺陷的情况下才进行反向窄脉冲励磁，而不是连续的交直流励磁，因而大大节省了检测系统的耗能。

本发明提出的一种永磁与脉冲涡流复合的漏磁检测方法，具有测量方便快捷、非接触式、测量精度高、耗能小等优点，可应用于钢管、罐体、钢板等的检测，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1为永磁与脉冲涡流复合的漏磁检测原理图；

图2为在永磁磁化场作用下，待测铁磁材料内、外表面缺陷的磁场分布图；