[发明专利]一种基于径向磁场的脉冲涡流检测系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于径向磁场的脉冲涡流检测系统及方法。本发明系统包括TMR磁传感器、激励模块、数据采集卡、计算机、信号发生器。本发明方法为信号发生器未工作时，TMR磁传感器位于被测试件上方，获取补偿信号，计算机保存补偿信号。第一激励线圈和第二激励线圈同时获得脉冲电流激励时，其组成的激励模块中央会产生可用于脉冲涡流检测的径向磁场。基于径向磁场对被测件进行脉冲涡流检测。脉冲电流激励为周期信号，数据采集卡以上升沿为触发采集多周期的径向磁场信号，多周期的径向磁场信号经过平均值滤波后，结合补偿信号，计算机分析，实现被测件厚度的定量。本发明的功能是进行钢板壁厚的大面积检测，且检测灵敏度高。

技术领域：

本发明属于电磁无损检测技术领域，涉及一种基于径向磁场的脉冲涡流检测系统及方法。

背景技术：

在石油、化工、电力、冶金等工业领域，大量使用金属管道来输送和存储具有高温、高压、腐蚀性的液体或气体介质。腐蚀将导致管道的承压性能下降，带来人员伤亡和经济损失，需要定期对管道的腐蚀情况实施无损检测和评估，确保管道的安全运行。脉冲涡流法是一种可以在包覆层外在役状态下检测金属管道壁厚的电磁无损检测方法。在研究中，由于工业管道管径较大，脉冲涡流检测管道腐蚀通常简化为检测钢板厚度。

常规脉冲涡流检测中一般没有使用全部的磁场分量，通常只利用激励模块的线圈的轴向磁场分量。对于用线圈作为接收装置的情况，线圈接收轴向磁通；对于用磁传感器作为接收装置的情况，磁传感器接收轴向磁场强度。要获取全部的磁场分量在激励模块结构和信号分析上均有困难，一般用线圈作为激励模块时，较难获取到有效的径向磁场分量，文献中也较少研究若在脉冲涡流中获取了径向磁场分量后应如何进行分析处理。

本发明设计了能在脉冲涡流中获取有效径向磁场分量的探头，并基于脉冲涡流解析模型，设计算法对径向磁场分量信号进行分析。其获取的信号在经过系统处理和分析后，在进行大面积钢板厚度检测时表现出了更高的灵敏度，这将提高脉冲涡流进行大面积管道腐蚀检测的效率和精度

发明内容：

为了解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种基于径向磁场的脉冲涡流检测系统及方法。

为达到以上目的,本发明采用如下技术方案：

一种基于径向磁场的脉冲涡流检测系统,包括：TMR磁传感器、激励模块、数据采集卡、计算机、信号发生器；所述的TMR磁传感器、数据采集卡、计算机依次通过有线方式连接；所述信号发生器与所述激励模块通过有线方式连接；所述TMR磁传感器与所述激励模块连接；所述的TMR磁传感器、激励模块通过支撑骨架组合为检测探头；

作为优选，所述TMR磁传感器位于所述的第一激励线圈、第二激励线圈水平放置底部的中心，所述TMR磁传感器的敏感方向平行于被测钢板表面，指向主磁通方向向上的激励线圈所在的方向；

作为优选，所述激励线圈工作时，主磁通方向垂直于被测钢板表面，且方向相反；

作为优选，所述TMR磁传感器作为接收装置，敏感方向与被测钢板表面平行；

作为优选，所述信号发生器向所述激励模块提供激励；

作为优选，所述激励模块由第一激励线圈、第二激励线圈构成；所述的第一激励线圈、第二激励线圈结构相同、轴线平行、主磁通方向相反；所述的两个激励线圈均通过跑道型线圈构成；

作为优选，所述的第一激励线圈、第二激励线圈均由直径为0.03m至0.1mm的漆包线空间螺旋密绕200匝至500匝而成，内长80mm，内宽30mm，厚度1.5mm；

作为优选，所述激励停止后，被测钢板上产生逐渐衰减的径向磁场信号，所述TMR磁传感器用于采集逐渐衰减的径向磁场信号，并传输至所述数据采集卡；

作为优选，所述计算机用于逐渐衰减的径向磁场信号分析。