[发明专利]一种工件缺陷检测系统

说明书

本发明公开了一种工件缺陷检测系统，包括：磁场产生装置，用于向被检测工件产生磁矢量在空间旋转的磁场；第一传感器，用于以偏振光感应被检测工件上磁场分布，并将磁场强度分布对应记录为光强分布图像；第二传感器，用于测量被检测工件上分别在三个正交方向上的磁场强度并对应记录为电信号；处理装置，用于将测量的光强分布图像输出显示，并根据第二传感器记录的电信号波形计算被检测工件上缺陷的位置及深度信息。本发明工件缺陷检测系统，能够应用于焊接过程中在线检测工件的缺陷状况，能够检测工件的表面缺陷、近表面缺陷以及内部缺陷，通过获得的光强分布图像能够获得工件缺陷的形貌信息，并能够相对精确地获得工件缺陷的深度以及位置信息。

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术领域，特别是涉及一种工件缺陷检测系统。

背景技术

近年来，激光焊接在工业生产中占据越来越重要的地位，焊接质量的高低直接决定产品的质量水平。由于受焊接现场多种干扰因素的影响，焊接过程经常会出现不稳定状况，进而导致产生裂纹、未熔化、未焊透、凹陷、夹渣或者气孔等焊接缺陷，这些缺陷会减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，降低疲劳强度，并易引起焊件破裂导致脆断，其中危害最大的是焊接裂纹和未熔合。因此，为保障焊接质量，在焊接过程中检测焊接缺陷状况变得尤为重要。

综合国内外研究现状，无损检测方法主要包括目视检测法、射线检测法、超声波检测法、渗透检测法和磁粉检测法这五种方法，上述各种检测方法的主要原理如下：

(1)目视检测法需结合丰富的相关专业基础知识和经验分析，借助于人工进行缺陷的检测和识别，对检测人员的技术要求比较高。

(2)射线检测法是利用射线(x射线或γ射线)穿透工件，以胶片各处灰度差作为记录信息从而判别缺陷。该方法要求被检测材料的形状简单，并且射线对人体有伤害，需要考虑人体的安全防护问题，总体成本较高。

(3)超声波检测方法是基于超声波的固体传播特性，即在被检测材料内缺陷处声波不同，通过对声波能量的记录及处理，显示出不同高度和间距的波形，进而来确定材料内部缺陷的大小和位置。该方法对缺陷的显示结果不太直观以及不便于永久保存，难以对焊接缺陷的形貌、位置等信息做精确的定量分析。

(4)渗透检测法是一种比较老的方法，渗透检测法包括渗透剂、清洗剂和显像剂三部分。通过在被检测工件表面施加含有色泽或者荧光物质的渗透剂，基于毛细管原理使渗透剂渗入并留在缺陷内，洗去表面多余的渗透剂，再涂上一层显影剂，借毛细管吸附作用使缺陷中的渗透剂吸出。通过色泽对比或者紫外线照射激发荧光物质发光，从而将缺陷的图像显现出来。该方法主要应用于检测非吸收性材料(比如钢铁、有色金属等)的表面开口缺陷，不能显示缺陷的深度以及缺陷内部的形状和尺寸。

(5)磁粉检测法是将铁磁性材料直接通电流或者置于磁场中，使其磁化。磁化后的被检测材料分布的磁力线遇到缺陷时，由于缺陷处的不连续，会绕过缺陷使被检测材料表面的磁力线分布产生局部畸变的漏磁，漏磁场将吸引磁粉，通过一定的光照条件显现出磁粉痕迹，利用磁粉痕迹的不连续性而间接地检测出缺陷的大小、位置等信息。该方法不能检测工件的内部缺陷，难以确定缺陷的深度。

以上各种检测方法中，目视检测法、渗透检测法和磁粉检测法不适用于在线检测焊接工件的缺陷状况，而射线检测法和超声波检测法虽能够用于在线检测，但各自存在一定弊端，且都不能实现在获得工件缺陷形貌信息的同时，能相对精确地获得缺陷的深度及位置信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种工件缺陷检测系统，能够应用于焊接过程中在线检测工件的缺陷状况，能够检测工件的表面缺陷、近表面缺陷以及内部缺陷，能够获得缺陷的形貌信息，并相对精确地获得缺陷的深度以及位置信息。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工件缺陷检测系统，包括：

磁场产生装置，用于向被检测工件产生磁矢量在空间旋转的磁场；