CN105784790A - 一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，属于测试技术领域，包括多个且均匀的布置在被测金属板四周的电极、测量装置和处理器，所述电极通过导线与测量装置连接，所述测量装置通过数据线与处理器连接。本发明将电极布置在被测金属板四周，通过测量装置将测得的电压数据传输到处理器，然后采用相应的图像重建算法重建出金属板内部的电导率分布图像，根据该图像便可判断金属板内部是否有杂质、裂纹等质量问题，从而实现对金属板的内部组织缺陷的探测。

Description

一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统。

背景技术

金属板(如钢板、铝板等)作为一种基础建材，在汽车、造船、化工、航空航天等领域有广泛的应用。然而，在金属板生产和加工的过程中，由于加工方法不成熟、良品率控制不得当等问题，会导致金属板不可避免地出现各种各样的品质缺陷(如夹杂、缩孔、气泡、裂纹等)，从而造成不必要的生命、财产损失。因此，采用探伤技术检测金属板的缺陷，确保金属板的质量对保障生命安全，保证设备可靠运转具有重要意义。

目前，常规的探伤技术主要有超声检测法、磁粉检测法、渗透检测法、射线检测法，但都具有一定的局限性。超声检测法操作复杂，对形状不规则、小、薄的材料难以检查，且不适合有空腔的结构；磁粉检测法只适应于检测表面缺陷；渗透检测法在检测前后需要多次擦拭，工序繁琐，且不能检测内部缺陷；射线检测法难以发现缺陷的具体深度，不容易发现裂纹。

电阻抗断层成像技术是一种新型无损成像技术，其原理是根据物体内的不同介质以及介质在不同的状态下具有不同的电阻抗，通过向贴于物体表面的电极施加电流来测量引起的电压，然后将所获得的电压值送回处理器，依照一定的图像重建算法来重建关于被测对象内部的电导率分布信息的断层图像。

因此，若能将电阻抗成像技术应用于对金属板的探伤中，可以避免上述现有技术的缺陷，对简化探伤程序、降低检测成本、提高检测精度和扩大其适应范围具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，避免现有技术存在的操作程序复杂、成本高、适应性不高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，包括多个且均匀的布置在被测金属板四周的电极、测量装置和处理器，所述电极通过导线与测量装置连接，所述测量装置通过数据线与处理器连接，测量装置用于输入电极电流、测量两两电极间的电压，以及将电压信息传输至处理器；处理器根据电压信息并利用电阻抗成像技术重建金属板内部的电导率分布图像，并根据金属板探伤质量判断原则判断金属板内部是否有质量问题。

进一步，所述测量装置包括为每一电极提供工作电流的电极电源和用于测量任两两电极之间电压的电极电压测量器。

进一步，每一电极与测量装置独立连接。

进一步，所述电极固定在被测金属板的厚度面上。

进一步，所述金属板探伤质量判断原则为：若电导率分布图像分布均匀，则金属板质量较好；反之，则质量较差。

本发明的有益效果是：

本发明将电极布置在被测金属板四周，并通过测量装置、处理器构建出金属板内部的电导率分布图像，从而实现对金属板的内部组织缺陷的探测。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图所示，本实施例一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，包括：金属板1、电极2、导线3、测量装置4、数据线5、处理器6，金属板1可以是任意形状(如：圆形、矩形以及不规则图形)，其周围的厚度面上均匀分布多个电极2，任一电极2与测量装置4通过导线3独立连接，使电极2之间为并联，使可以测量任意电极2之间的电压，进一步，测量装置4包括电极电源7和电极电压测量器8，电极电源7用于产生注入电极2的电流，电极电压测量器8测量用于测量任意两个电极2之间的电压，通过数据线5，将测量装置4测得的电压数据传输到处理器6，若金属板质量较好，内部无气泡、裂纹等质量问题，则根据测量装置4获取的电压数据重建出的电导率图像分布均匀；若存在质量问题，由于气泡、裂纹处的电阻抗值与金属材料不同，甚至远大于金属材料，则会导致重建出的电导率图像分布不均匀，根据该图像便可确定气泡、裂纹等的大小以及位置信息。

本实施例将电极与测量装置相连、测量装置与处理器相连，测量装置用于产生注入电极的电流以及测量电极间的电压，将测得的电压数据传输到处理器，然后采用相应的图像重建算法根据测得的电压数据重建出金属板内部的电导率分布图像，根据该图像便可判断金属板内部是否有质量问题，从而实现对金属板的内部组织缺陷的探测，与现有的探伤技术相比，该系统具有结构简单、操作方便、成本低的优势，同时，由于电极的位置可调，适应任意形状、大小、厚薄的金属材料或任意场合的检测，其检测范围和适应性得到增强。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，其特征在于：包括依次连通的电极、测量装置和处理器，所述电极设置多个、且均匀的布置在被测金属板的四周，测量装置用于输入电极电流、测量两两电极间的电压，以及将电压信息传输至处理器；处理器根据电压信息并利用电阻抗成像技术重建金属板内部的电导率分布图像，并根据金属板探伤质量判断原则判断金属板内部是否有质量问题。

2.根据权利要求1所述的一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，其特征在于：所述测量装置包括为每一电极提供工作电流的电极电源和用于测量任两两电极之间电压的电极电压测量器。

3.根据权利要求1所述的一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，其特征在于：每一电极与测量装置独立连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤系统，其特征在于：所述电极固定在被测金属板的厚度面上。

5.根据权利要求1所述的一种基于电阻抗成像技术的金属板探伤方法，其特征在于：所述金属板探伤质量判断原则为：若电导率分布图像分布均匀，则金属板质量较好；反之，则质量较差。