CN101231264A

CN101231264A - 一种电磁无损检测探头的检测方法

Info

Publication number: CN101231264A
Application number: CNA2008100572734A
Authority: CN
Inventors: 陈铁群; 谢宝忠; 刘桂雄; 张清华; 洪晓斌
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2008-07-30

Abstract

本发明公开了一种电磁无损检测探头的检测方法，通过从主机接收到的工作参数对检测方式进行设定，并依据该设定启动工作线圈和巨磁传感元件进行电磁无损检测，且经过对检测到的磁场信号进行数据处理后，对存储于Flash芯片上的探头特性参数进行修正。通过本发明实现了多种电磁无损检测一体化的功能，适合于对材料、设备的加工制造以及运行维护要求高安全性的行业使用。

Description

一种电磁无损检测探头的检测方法

技术领域

本发明涉及一种电磁无损检测探头的检测方法，尤其涉及一种具有涡流检测、漏磁检测及磁记忆检测一体化功能的检测方法。

背景技术

随着质量监控的要求越来越严格，对无损检测技术也提出了更高的要求。无损检测技术能反映部门、行业、地区甚至国家整体工业技术水平，能带来明显的效益，在工业发达国家，无损检测已成为与设计、材料、制造(工艺)并列的四大关键技术，对机械、石化、航空、航天、汽车、压力容器、铁路、道路、核工业等诸多相关行业和技术领域的进步起重要作用。

涡流检测、漏磁检测和磁记忆检测均为基于电磁场的无损检测方式。涡流检测技术主要有两个缺点：高分辨力与探头的有效扫描宽度之间存在矛盾；缺陷分辨力随埋藏深度的增加而迅速降低，对深层的缺陷检测非常困难。传统的涡流方法在大面积扫描和深层缺陷检测两方面都存在问题，对于高分辨力的大面积涡流检测，阵列涡流探头比传统的机械式扫描探头更具优势。漏磁检测是对磁化后的铁磁性材料表面及近表面的检测，在缺陷处形成漏磁场，通过对漏磁场的检测就可以研究和分析缺陷。磁记忆检测技术是基于铁磁体的磁弹性效应和漏磁场的不可逆效应，对铁磁性金属部件进行早期诊断的行之有效的方法，可以快速检测出缺陷的位置。在这几种电磁无损检测方式中，对电磁场的准确测量成为关键。涡流检测是基于动态电磁场检测方式；漏磁检测采用直流、交流或永磁体对所测区域励磁，利用静态磁场或动态磁场检测方式；磁记忆则利用静态电磁场作为磁化源。

发明内容

为解决上述的问题与缺陷，本发明提供了一种电磁无损检测探头的检测方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的一种电磁无损检测探头的检测方法，包括：

接收命令，该命令为从主机接收到的工作参数；

根据所述接收到的工作参数对检测方式进行设定，并将自身的各个特性参数发送到主机；

根据所述检测方式的设定启动工作线圈和阵列巨磁传感元件并进行检测；

输出检测到的磁场信号到主机，且该主机对接收到的磁场信号进行数据分析与处理；

接收主机信号处理中与探头组成元件相关的参数，并对存储于Flash芯片的探头各相应元件的特性参数进行修正。

所述检测方式为涡流检测、漏磁检测及磁记忆检测等电磁无损检测。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

根据巨磁阻或巨磁阻抗传感元件的特性，并通过控制不同工作线圈的不同工作方式，实现了：

1、涡流检测、漏磁检测及磁记忆检测，并将基于动态电磁场和静态电磁场的无损检测技术统一起来，可进行多种方式协同检测，可提高检测的可靠性。

2、通过合理地排列阵列巨磁传感元件，既可以进行水平方向磁场的测量，又可以进行垂直方向磁场的测量，实现二维磁场的测量。

3、阵列巨磁传感元件通过分组共用多路转换器和前置放大器，可降低信号处理的复杂度，简化了系统设计，提高了探头的系统性能。

附图说明

图1是电磁无损检测探头的检测方法流程图；

图2是电磁无损检测探头进行涡流检测时的方法流程图；

图3是电磁无损检测探头进行漏磁检测时的方法流程图；

图4是电磁无损检测探头进行磁记忆检测时的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：

实施例1

本实施例提供了一种电磁无损检测探头的检测方法，其中，

参见图1，该方法是通过控制不同工作线圈的不同工作方式实现的，其探头的检测方法主要包括以下步骤：

步骤101：探头从主机接收工作参数。

所述命令是探头通过I²C或SPI串行总线从主机接收工作参数。

步骤102：探头根据从主机接收到的命令进行检测方式的设定，并且该探头向主机发送探头自身的各个特性参数。

步骤103：依据探头检测方式的设定启动工作线圈和阵列巨磁传感元件，并开始进行涡流检测、漏磁检测或磁记忆检测。

所述巨磁传感元件分为Y向磁场巨磁传感阵列与X向磁场巨磁传感阵列，Y向磁场巨磁传感阵列用以进行磁场垂直分量的测量； X向磁场巨磁传感阵列用以进行磁场水平分量的测量，实现二维磁场的测量。

步骤104：输出检测的磁场信号到主机，且该主机对接收到的磁场信号进行数据分析与处理，并将处理后与探头各元件相关的参数发送到探头基体。

步骤104：根据接收到的主机信号处理中与自身相关的参数，对存储于Flash芯片上的探头个元件特性参数进行修正。

参见图2，该检测方法为涡流检测的实现方法，其涡流检测的方法主要包括以下步骤：

步骤201：设置Y向磁场巨磁传感阵列与X向磁场巨磁传感阵列的工作磁场。

所述工作磁场是通过在巨磁元件磁场偏转线圈中通以直流或正弦波偏置电流的方式实现的。

步骤202：根据检测需求选择任意波形的激励电流。

所述激励电流为激励线圈通以主机输出的任意波形激励电流。

步骤203：巨磁传感元件接收检测信号，并将接收到的检测信号输出到主机。

所述检测信号由阵列巨磁传感元件接收并经多路转换芯片、前置放大器输出到主机。

步骤204：对接收到的检测信号进行分析与测量，实现任意波形激励的涡流检测。

参见图3，为漏磁检测的实现方法，其方法包括以下步骤：

步骤301：对待检测铁磁性部件通过直流、交流或永磁铁进行磁化。

步骤302：设置偏置线圈。

所述Y向磁场巨磁传感阵列与X向磁场巨磁传感阵列的工作磁场是通过在巨磁元件磁场偏转线圈中通以直流或正弦波偏置电流进行磁化的。

步骤303：巨磁传感元件接收检测信号，并将接收到的检测信号输出到主机。

步骤304：主机对接收到的检测信号进行处理，实现漏磁检测。

参见图4，为磁记忆检测的实现方法，其方法包括以下步骤：

步骤401：设置偏置线圈。

步骤402：巨磁传感元件接收检测信号，并将接收到的检测信号输出到主机。

步骤403：主机对接收到的检测信号进行处理，实现磁记忆检测。

所述在铁磁性部件的励磁磁化是实现检测的第一步，决定着能否产生出漏磁场信号，同时也影响着检测信号的性能特性和检测装置的结构特性，其中，磁化方式通常可分为交流磁化方式、直流磁化方式和永磁磁化方式。由于漏磁检测是利用磁传感元件检测缺陷，所以易于实现自动化。由于主机根据检测到的信号判断缺陷的存在与否，可以从根本上解决磁粉，渗透方法中人为因素的影响，因此具有较高的检测可靠性。

所述磁记忆检测是利用金属磁记忆效应检测部件应力集中部位的一种快速无损检测方法。工程部件由于疲劳、形变而产生的微裂纹会导致出现应力集中，研究表明，承载铁磁性金属部件存在着磁记忆效应，其表面的磁场分布与部件应力载荷有一定的关系，因此可通过检测部件表面的磁场分布情况间接的对部件进行诊断。所述检测不但能检测出宏观缺陷，而且能检测出微观缺陷。

本实施例通过检测方式的设定启动工作线圈与磁传感元件，实现了涡流检测、漏磁检测与记忆检测等多种无损检测功能于一体的探头，并通过对特性参数的修正，减少探头由于工作环境变化、老化等因素的影响，简化了检测系统的设计，降低了检测的成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电磁无损检测探头的检测方法，其特征在于，所述方法包括：接收命令，该命令为从主机接收到的工作参数；

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括涡流检测、漏磁检测及磁记忆检测。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述巨磁传感元件包括Y向磁场巨磁传感阵列与X向磁场巨磁传感阵列，且巨磁传感元件为巨磁阻或巨磁阻抗。

4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述检测探头为涡流检测方式时，其步骤包括：

设置Y向磁场巨磁传感阵列与X向磁场巨磁传感阵列的工作磁场；

激励线圈接收主机输出的任意波形激励电流，产生涡流激励磁场；

阵列巨磁传感元件将接收到的检测信号经过多路转换芯片、前置放大器输出到主机；

主机根据对接收到的检测信号进行分析与处理实现任意波形激励的涡流检测。

5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述检测探头进行漏磁检测时，其步骤包括：

采用永磁铁、直流电流或交流电流对待测铁磁部件进行励磁磁化；

设置偏置线圈；

阵列巨磁传感元件将接收到的检测信号经多路转换器、前置放大器输出到主机；

主机根据对接收到的检测信号进行分析与处理实现漏磁检测。

6.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述检测探头进行磁记忆检测时，其步骤包括：

设置偏置线圈；

主机根据对接收到的检测信号进行分析与处理实现磁记忆检测。

7.根据权利要求4、5或6所述的检测方法，其特征在于，所述巨磁元件的工作磁场通过直流或正弦电流的励磁磁化方式实现。

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述检测探头对磁记忆检测时，待检测铁磁性部件通过地磁场进行磁化。