[发明专利]基于高通滤波的脉冲涡流检测提离效应抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁涡流无损检测领域，涉及一种抑制提离效应的方法，具体涉及基于高通滤波的自动消除脉冲涡流检测过程中提离效应的方法。

背景技术

涡流检测是建立在电磁感应原理基础上的一种无损检测方法，其检测对象为导电材料的表面及近表面缺陷。脉冲涡流检测技术是在传统涡流检测的基础上快速发展起来的，与传统技术中使用单个频率作为激励不同，使用了脉冲激励，为周期性矩形脉冲。脉冲激励电流的电磁场在导体中激励出脉冲涡流，脉冲涡流产生的电磁场被传感器接收。如果导体中有缺损，那么导体中的脉冲涡流及其产生的电磁场会有不同。由于脉冲激励包含了从直流到高频（高频一般为几十kHz到几百kHz）的很宽的频谱，不同频率形成的涡流在金属中具有不同的渗透深度，因此能够一次扫描检测多层结构不同深度的缺陷。

提离效应是脉冲涡流检测技术走向实用化亟待解决的一个问题。在实际的检测过程中，由于被检对象表面的不平整、涂层厚度变化以及操作者操作不当等因素的影响，都会引起提离效应。在时域内，提离引起的信号变化与缺陷引起的信号变化具有相似性，很容易淹没检测中的有用信号，对检测结果造成严重的干扰；在频域内，提离主要影响检测信号的高频部分，缺陷主要影响信号的低频部分。所以，对提离效应进行抑制和补偿不可缺少，否则该种方法在实际检测中的实用性就很受限。

中国专利（公开号：CN101413923A）公开了一种用于脉冲涡流检测的自动提离补偿的方法和设备。该方法采用测试信号与参考信号的差分信号的一阶微分的峰值作为标定提离高度的特征量。该方法的缺点是当缺陷较大时，这个特征量不能准确与提离高度进行匹配。

中国专利（公开号：CN103399083A）公开了一种脉冲涡流检测提离效应的抑制方法。该方法采用测试信号与参考信号的差分信号的二阶微分零时刻值作为标定提离高度的特征量。该方法中对存在腐蚀缺陷时提离效应的抑制和补偿进行了实施，达到了抑制的效果。但是零时刻值的提取容易受到噪声的影响，不够稳定。

中国专利（公开号：CN103336049A）公开了一种消除提离效应的脉冲涡流检测方法及装置。该方法对检测信号和参考信号的时域曲线做差分处理，提取差分信号峰值，获取在不同缺陷深度下差分峰值、电压和提离高度的关系曲线的斜率，将直线斜率和缺陷深度关系拟合为三次函数曲线，从而消除了提离效应在脉冲涡流检测系统中的影响。但时域内差分信号的电压也容易受到噪声的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种消除检测过程中探头与被检样品表面之间的提离效应的方法，排除提离干扰，提高检测结果的可靠性。寻找合适的匹配提离高度的特征量以及合适的补偿方式，消除检测信号中提离引起的干扰，恢复缺陷信息，以便得到可靠的检测结果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，基于高通滤波的脉冲涡流检测提离效应抑制方法，被检样品与探头之间设置的塑料膜片，探头包括铁氧体，铁氧体内安装有激励线圈，铁氧体的中心安装有磁传感器，铁氧体安装有信号线；

其步骤如下：

1）设定无缺陷区域：将探头放置在与被检样品同材质试块的区域，判定为无缺陷的区域，并且探头没有提离；

2）采集参考信号：采集此时的脉冲涡流信号，并保存为参考信号；

3）调试提离高度：增加探头与被检样品的提离高度；

4）建立校准信号数据库：采集不同提离高度时探头信号，并保存为提离校准信号，建立提离校准信号数据库；

5）建立差分峰值数据库：对提离校准信号和参考信号进行高通滤波，将滤波后的提离校准信号减去滤波后的参考信号，得到差分信号；提取其差分峰值，并建立差分峰值数据库；

6）采集初始测试信号：将探头放置在被检样品表面待检区域，采集此时的信号并保存为初始测试信号；

7）提取差分峰值：对初始测试信号进行高通滤波，将滤波后的初始测试信号减去滤波后的参考信号，得到差分信号，提取其差分峰值；

8）确定数据库索引号：将计算得到的差分峰值减去差分峰值数据库中的元素，并根据差值的绝对值最小的原则，确定上述初始测试信号的差分峰值在差分峰值数据库中的索引号；

9）选择提离校准信号：按照差分峰值数据库与提离校准信号数据库一一对应的关系，确定上述差分峰值数据库中的索引号在提离校准信号数据库中的索引号，最后从提离校准信号数据库中选择索引号对应的提离校准信号；

10）获得消除提离效应后的测试信号：将上述初始测试信号减去上述提离校准信号，得到差分信号，用差分信号乘以幅值补偿率，最后得到消除提离效应后的测试信号。