[发明专利]一种对铁磁构件进行脉冲涡流检测的信号特征量的提取方法

摘要

本发明公开了一种对铁磁构件进行脉冲涡流检测的信号特征量的提取方法，步骤一是在被检铁磁构件上任意选取一检测点，然后对所述检测点实施脉冲涡流检测，并将采集的感应电压信号绘制在半对数坐标系中；然后依据直线方程y＝k_jx+a_j对所述感应电压测量曲线在0.1倍特征衰减时间之后的曲线段进行最小二乘法拟合，提取拟合直线的斜率和截距作为检测特征量；步骤二是在被检铁磁构件的另一检测点上，采用与步骤一相同的处理方式得到斜率和截距；步骤三是将前一检测点的斜率与后一检测点的斜率进行比值开根号，来得到两个检测点处的相对壁厚，从而快速、精确地检测出被检铁磁构件壁厚被腐蚀的情况。

主权项

一种对铁磁构件进行脉冲涡流检测的信号特征量的提取方法，所述脉冲涡流检测是在现有脉冲涡流电磁无损检测系统的计算机中完成的；所述脉冲涡流电磁无损检测系统包括有空心圆柱线圈探头(10)、计算机(20)、脉冲激励源(21)和数据采集卡(22)；所述空心圆柱线圈探头(10)由线圈骨架(1)、激励线圈(2)和检测线圈(3)组成，线圈骨架(1)设置在激励线圈(2)的中心部位，激励线圈(2)的外部是检测线圈(3)；或者线圈骨架(1)设置在检测线圈(3)的中心部位，检测线圈(3)的外部是激励线圈(2)；在脉冲涡流电磁无损检测系统中，计算机(20)向脉冲激励源(21)输出触发信号，触发启动脉冲激励源(21)给空心圆柱线圈探头(10)中的激励线圈(2)提供脉冲激励电流，产生脉冲强磁场；在所述脉冲磁场激励下，被检铁磁构件(12)中感应出脉冲涡流场，在空心圆柱线圈探头(10)中的检测线圈(3)两端感应出电压信号；感应电压检测信号经数据采集卡(22)采集、处理后输出数字的脉冲涡流检测信号给计算机(20)，计算机(20)对接收到的感应电压检测信号进行处理后得到被检铁磁构件(12)的壁厚；其特征在于对铁磁构件进行脉冲涡流检测的信号特征量的提取包括有下列步骤：步骤一：将空心圆柱线圈探头(10)置于被检铁磁构件上第j个检测点Q_j；所述检测点Q_j处的壁厚记为d_j；j为检测点的标识号；步骤二：利用脉冲涡流电磁无损检测系统对检测点Q_j实施脉冲涡流检测，并将采集得到的感应电压时域信号u(t)存储在计算机中，计算机将所述的感应电压时域信号u(t)绘制在半对数坐标系中，得到感应电压测量曲线；步骤三：利用直线方程y＝k_jx+a_j对所述感应电压测量曲线上位于0.1倍特征衰减时间τ之后的曲线段进行最小二乘法拟合，得到感应电压拟合直线；k_j为检测点Q_j处感应电压拟合直线的斜率，且a_j为检测点Q_j处感应电压拟合直线的截距，且π取值为3.14；e为自然对数的底，取值为2.72；μ₀为真空磁导率，取值为4π×10^‑7H/m；μ_r为被检铁磁构件的相对磁导率；σ为被检铁磁构件的电导率，单位为S/m；d_j为被检铁磁构件上检测点Q_j的壁厚，单位为m；I₀为脉冲激励电流的幅值，单位为A；C_d为激励线圈的线圈系数；C_p为检测线圈的线圈系数；步骤四：将空心圆柱线圈探头(10)移至被检铁磁构件的下一检测点Q_j+1，重复步骤二和步骤三，得到检测点Q_j+1处的斜率k_j+1和截距a_j+1；k_j+1为下一检测点Q_j+1处感应电压拟合直线的斜率，且d_j+1为被检铁磁构件上下一检测点Q_j+1的壁厚，单位为m；a_j+1为下一检测点Q_j+1处感应电压拟合直线的截距，且步骤五：将检测点Q_j处的斜率k_j与下一检测点Q_j+1处的斜率k_j+1作比后开根号，得到前后两个检测点的斜率关系下一检测点Q_j+1处的壁厚d_j+1与检测点Q_j处的壁厚d_j的比值，与所述之间存在的关系为由此能够计算出被检铁磁构件壁厚的相对变化量，即得到壁厚的腐蚀情况。