[发明专利]电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法及装置

权利要求书

1.一种电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对待测管道进行多场耦合磁化，其中，所述对待测管道进行多场耦合磁化，进一步包括：采用永磁体或直流线圈提供饱和直流磁化场，同时采用交流线圈提供高频交流磁化场，其中，交流磁化方向沿管道径向，直流磁化方向沿管道轴向；

步骤S2：沿管道轴向匀速前进，以对管道进行缺陷检测；

步骤S3：对缺陷处的信号进行采集，以得到缺陷处的三维泄漏磁信号和阻抗电信号；

步骤S4：对所述缺陷处的三维泄漏磁信号和阻抗电信号进行预处理；

步骤S5：对预处理后的所述三维泄漏磁信号和阻抗电信号进行解耦分析，以得到解耦后的缺陷漏磁信号和涡流阻抗电信号；

步骤S6：对所述解耦后的涡流阻抗电信号进行阻抗分析，并根据所述涡流阻抗电信号的相位角进行缺陷类型区分，以区分出腐蚀缺陷和裂纹缺陷；以及

步骤S7：对所述解耦后的缺陷漏磁信号进行量化分析，并采用神经网络缺陷量化方法对缺陷的尺寸进行量化评价。

2.根据权利要求1所述的电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，其中，所述高频交流激励频率在20-100kHz范围内。

3.根据权利要求1所述的电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，所述对缺陷处的信号进行采集，进一步包括：

采集空间磁场沿管道轴向、周向和径向的泄漏磁场强度。

4.根据权利要求1所述的电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，解耦公式为：

其中，B′_x、B′_y、B′_z表示解耦后的三维泄漏磁信号，E′分别表示解耦后的电信号，x、y、z分别表示沿着管道轴向、周向和径向方向，ω和分别表示交流激励信号的频率和初相角，n和s分别表示检测线圈的匝数和面积，为微分算子，B_x、B_y、B_z表示三维泄漏磁信号，E表示阻抗电信号。

5.根据权利要求1所述的电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，所述对所述解耦后的涡流阻抗电信号进行阻抗分析，并根据信号的相位角进行缺陷类型区分，进一步包括：

根据所述解耦后的涡流阻抗电信号绘制其阻抗平面图，并计算信号的相角范围α，α∈[-90°,90°]，其中，

在-60°<α<60°时，判断为腐蚀缺陷；

在-90°≤α≤-60°或60°≤α≤90°时，判断为裂纹缺陷。

6.根据权利要求1所述的电磁多场耦合缺陷综合检测评价方法，其特征在于，所述对所述解耦后的缺陷漏磁信号进行量化分析，并采用神经网络缺陷量化方法对缺陷的尺寸进行量化评价，进一步包括：

采用神经网络缺陷量化分析方法分别对腐蚀缺陷的泄漏磁信号和裂纹缺陷的泄漏磁信号建立神经网络量化模型，并输入为所述解耦后的缺陷漏磁信号，输出为缺陷的长、宽、深的量化值。

7.一种电磁多场耦合缺陷综合检测评价装置，其特征在于，包括：

多场耦合磁化模块，用于对待测管道进行多场耦合磁化，其中，所述多场耦合磁化模块采用永磁体或直流线圈提供饱和直流磁化场，同时采用交流线圈提供高频交流磁化场，其中，交流磁化方向沿管道径向，直流磁化方向沿管道轴向；

信号检测模块，用于沿管道轴向匀速前进，以对管道进行缺陷检测；

信号拾取模块，用于对缺陷处的信号进行采集，以得到缺陷处的三维泄漏磁信号和阻抗电信号；

信号处理模块，用于对所述缺陷处的三维泄漏磁信号和阻抗电信号进行预处理；

信号分析模块，用于对预处理后的所述三维泄漏磁信号和阻抗电信号进行解耦分析，以得到解耦后的缺陷漏磁信号和涡流阻抗电信号，并对所述解耦后的涡流阻抗电信号进行阻抗分析，并根据所述涡流阻抗电信号的相位角进行缺陷类型区分，以区分出腐蚀缺陷和裂纹缺陷，以及对所述解耦后的缺陷漏磁信号进行量化分析，并采用神经网络缺陷量化方法对缺陷的尺寸进行量化评价。