[发明专利]一种基于脉冲漏磁检测区分钢板上、下表面缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种基于脉冲漏磁检测区分钢板上、下表面缺陷的方法，包括如下步骤：1、设计脉冲漏磁检测组件中磁芯的相对磁导率及绕线匝数；2、用脉冲漏磁检测组件检测待测钢板是否有缺陷，如检测出有缺陷，在励磁线圈两端施加激励脉冲电压；3、提取一个激励周期的传感器输出信号，计算所述输出信号的一阶导数y；4、在脉冲激励电压为高电平时间段内，如果存在满足y<0的点，或在脉冲激励电压为低电平时间段内，存在满足y≥0的点，则判断该处缺陷为上表面缺陷；5、如果输出信号的一阶导数不满足步骤4中的条件，则判断该处缺陷为下表面缺陷。该方法能够简单、快速、有效地分辨出已检测到的缺陷是处于材料的上表面还是下表面，为后续维护提供指导。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，尤其涉及一种基于脉冲漏磁检测区分钢板上、下表面缺陷的方法。

背景技术

漏磁检测技术使用磁传感器取代磁粉进行检测，具有成本低、检测速度快、非接触性、灵敏度高、易于实现自动化等优点，广泛应用于石油石化、港口、钢厂和交通等领域，可以对管道、容器、钢缆、轨道等铁磁性构件进行出厂和在役检测。使用脉冲信号作为激励的漏磁检测技术因其激励信号频谱较宽，能反映不同深度的缺陷信息，也得到了广泛关注。

但是目前漏磁检测技术虽然可以检测到缺陷的存在，但无法判断缺陷处于材料的深度位置，比如一个上表面较宽较浅的缺陷和一个下表面较深较窄的缺陷，两者的漏磁检测信号波形可能非常相似。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于脉冲漏磁检测区分钢板上、下表面缺陷的方法，该方法在管道等钢材的外部使用脉冲漏磁检测探头检测是否有缺陷，通过对缺陷处的脉冲漏磁信号进行分析，即可区分出上、下表面缺陷。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种基于脉冲漏磁检测区分钢板上、下表面缺陷的方法，包括如下步骤：

(1)设计脉冲漏磁检测组件中磁芯的相对磁导率及绕线匝数N，满足条件：

其中H_m表示待检测钢板的最大相对磁导率对应的磁场强度；l₀为气隙处的磁路长度，l₁为磁芯中的磁路长度，l₂为待检测钢板中的磁路长度；；为待检测钢板中磁场强度为H_m/2时钢板的相对磁导率，为待检测钢板中磁场强度为H_m时钢板的相对磁导率；I为励磁线圈中的电流值；

(2)用脉冲漏磁检测组件检测待测钢板是否有缺陷，如检测出有缺陷，在励磁线圈两端施加激励脉冲电压，并采集缺陷处磁场传感器的输出信号；

(3)提取一个激励周期的传感器输出信号，计算所述输出信号的一阶导数y；

(4)在脉冲激励电压为高电平时间段内，如果输出信号的一阶导数y存在满足y<0的点，则判断该处缺陷为上表面缺陷；

(5)在脉冲激励电压为低电平时间段内，如果输出信号的一阶导数y存在满足y≥0的点，则判断该处缺陷为上表面缺陷；

(6)如果输出信号的一阶导数不满足步骤4和步骤5中的任意一个条件，则判断该处缺陷为下表面缺陷。

所述步骤(3)中，对传感器输出信号进行曲线拟合，计算拟合后曲线的一阶导数，即为输出信号的一阶导数y。

所述步骤(3)中，将传感器输出信号分为多段区间，计算连接每一段区间两端点线段的斜率来代替所述输出信号的一阶导数y。

在脉冲激励电压为高电平时间段内，将传感器输出信号按时间等分为M段，求出连接第i段区间两端点线段的斜率y_ui，i＝1,2,3,…,M；在激励电压为低电平期间，将传感器输出信号按时间等分为M段，求出连接第j段区间两端点线段的斜率y_dj，j＝1,2,3,…,M；