[发明专利]一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法

说明书

本发明属于无损检测相关技术领域，其公开了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法包括以下步骤：(1)采用激光位移传感器对被测工件进行扫描以得到被测工件的表面数据；(2)磁化被测工件并向被测工件的表面喷洒磁粉，同时将被测工件表面多余的磁粉吹除；(3)所述激光位移传感器对被测工件再次进行扫描，将所述激光位移传感器前后两次扫描得到的表面数据进行差分，并根据差分得到的结果来对被测工件进行表面裂纹识别。所述检测方法利用激光位移传感器直接对磁粉颗粒的堆积高度进行检测，对提高检测效率、降低人力成本、减小磁粉成本、降低检测对环境的污染、保证裂纹检出率等方面具有重要意义。

技术领域

本发明属于无损检测相关技术领域，更具体地，涉及一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法。

背景技术

随着社会生产和发展的需要，各工业领域对于钢构件的需求量呈大幅增涨，并对其表面质量都有越来越高的要求。无损检测主要包括五种方法：超声波检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗透检测，其中磁粉探伤是一种量大、面广的重要无损检测技术，70％以上的航空、航天、军工、铁路、石油行业钢构件，80％以上的汽车钢制安全件都需要进行磁粉探伤。

按照所采用的磁粉类型，磁粉检测可以分为干法检测和湿法检测，湿法检测将磁粉颗粒配置在水基或者油基中制备成磁粉悬浊液，而干法检测直接采用磁粉颗粒作为检测介质。两种方法对应不同的检测工况，但是磁痕判别的原理是一致的。在现有技术大量采用了带有荧光的磁粉以增强磁痕的对比度，从而辅助磁痕的判别。但是这一方法提高了磁粉的制备难度，并对环境有污染。另外，高强度的紫外灯灯光对操作者的身体健康也存在一定威胁。目前有相应的基于图像识别的自动化识别磁痕技术，但是非相关磁痕的存在使得自动化识别率不高，磁粉检测的自动化程度依然有待提高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法利用激光位移传感器直接对磁粉颗粒的堆积高度进行检测，对提高检测效率、降低人力成本、减小磁粉成本、降低检测对环境的污染、保证裂纹检出率等方面具有重要意义，解决了传统磁粉检测方法检测效率低、对环境污染、检出率低的问题，满足了铁磁性材料表面裂纹的自动检测，提高了裂纹检出能力。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法主要包括以下步骤：

(1)采用激光位移传感器对被测工件进行扫描以得到被测工件的表面数据；

(2)磁化被测工件并向被测工件的表面喷洒磁粉，同时将被测工件表面多余的磁粉吹除；

(3)所述激光位移传感器对被测工件再次进行扫描，将所述激光位移传感器前后两次扫描得到的表面数据进行差分，并根据差分得到的结果来对被测工件进行表面裂纹识别。

进一步地，所述激光位移传感器采用线激光形式对被测工件进行扫描。

进一步地，将激光位移传感器前后两次扫描得到的数据进行差分，以得到前后两次扫描得到的表面轮廓在垂直于被测工件被扫描表面方向上的高度之差，即为高度差，继而根据高度差来判断被测工件是否存在表面裂纹。

进一步地，若喷洒磁粉后扫描得到的表面高度值高于喷洒磁粉前的高度值，且得到的高度差大于某一预定值，则判断存在裂纹。

进一步地，所述预定值设置为两颗磁粉颗粒高度以上的值，通常取60μm～1000μm。

进一步地，采用磁轭式磁化器、轴向磁化线圈或者周向磁化线圈对被测工件进行磁化。

进一步地，喷洒磁粉之前，所述激光位移传感器进行扫描是为了获取被测工件的表面轮廓；喷洒磁粉后，所述激光位移传感器扫描所获得的表面轮廓是被测工件原始的表面轮廓或者被测工件与磁痕的表面轮廓。

进一步地，采用磁粉喷洒阵列进行磁粉喷洒，采用风机组进行多余磁粉的清除。