CN105784839A - 一种金属容器表面微小缺陷检测装置 - Google Patents

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申屠锋营
沈常宇
郭园洋
李文军
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    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
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Abstract

一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：由交流电源(1)、锁相放大器(2)、激励线圈(3)、消磁线圈(4)、磁阻传感器(5)、示波器(6)、滑轮(8)、第一可移动支架(9)、第二可移动支架(10)、固定支架(11)、底座(12)组成；其中激励线圈(3)的直径为800mm，消磁线圈(4)的直径为10mm，铜线直径为0.2‑2mm；交流电源(1)产生两个信号分别施加在激励线圈(3)和消磁线圈(4)上，激励线圈(3)在空间激发出磁场，被测金属容器(7)表面的缺陷会使空间磁场发生改变，磁阻传感器(5)能检测到这一变化，消磁线圈(4)用于减弱激励线圈(3)激发的空间磁场对磁阻传感器(5)的影响，磁阻传感器(5)的检测信号经由锁相放大器(2)放大再通过示波器(6)显示出来，本发明具有穿透深度深，操作简便，成本低等特点，可以应用于各类实际工程中。

Description

一种金属容器表面微小缺陷检测装置
技术领域
一种金属容器表面微小缺陷检测装置，属于电磁无损检测领域。
背景技术
根据大量有关大型储罐、管道事故案例的统计分析，重大火灾、爆炸事故通常都是由一连串小事故叠加引发的，而这些小事故前期的征兆往往是由于设备出现的一些细小裂纹导致燃料、原油泄漏所致。如果能在早期对这些细小裂纹做出检测，无疑可以避免造成不必要的生命财产损失。
涡流检测技术是现有的一种主要无损检测技术，在传统的单频涡流检测过程中，存在很多的干扰和影响因素(磁导率、电导率、外形尺寸和各种缺陷)。为进一步排除其他干扰因素，提高缺陷的识别能力，逐步发展出了多频涡流、脉冲涡流、远场涡流、交变磁场测量、涡流阵列等技术手段。常用的涡流通常为1KHz-500KHz，受到趋肤效应的影响，涡流检测的穿透深度被大大限制，因此涡流检测常用于金属表面和近表面检测，这大大地限制了当前锅炉、压力容器与管道等承压类特种设备的检测精度和检测范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属容器表面微小缺陷检测装置。该装置能够对大型储罐、石油管道、锅炉等设备进行在线检测。具有检测精度高、响应速度快、穿透深度深等特点。
本发明通过以下技术方案实现：
一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：由交流电源(1)、锁相放大器(2)、激励线圈(3)、消磁线圈(4)、磁阻传感器(5)、示波器(6)、滑轮(8)、第一可移动支架(9)、第二可移动支架(10)、固定支架(11)、底座(12)组成；其中激励线圈(3)的直径为800mm，消磁线圈(4)的直径为10mm，铜线直径为0.2-2mm；交流电源(1)产生两个信号分别施加在激励线圈(3)和消磁线圈(4)上，激励线圈(3)在空间激发出磁场，被测金属容器(7)表面的缺陷会使空间磁场发生改变，磁阻传感器(5)能检测到这一变化，消磁线圈(4)用于减弱激励线圈(3)激发的空间磁场对磁阻传感器(5)的影响，磁阻传感器(5)的检测信号经由锁相放大器(2)放大再通过示波器(6)显示出来。
所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：交流电源(1)输出信号的频率为1-50Hz。
所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：磁阻传感器距离待测试件表面0.1-1mm。
所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：激励线圈(3)和消磁线圈(4)相距500-530mm。
本发明的工作原理是：交流电源(1)产生的低频交流信号施加在激励线圈(3)和消磁线圈(4)上，激励线圈(3)在空间激发出交变磁场，消磁线圈(4)用于削弱激励线圈(3)对磁阻传感器(5)的影响，由于穿过被测金属容器(7)的磁通在时刻变化着，所以金属容器(7)的表面会有涡流出现，当金属容器(7)表面出现不连续缺陷时，会使涡流的流向发生改变，从而导致涡流激发的磁场也发生改变，磁阻传感器(5)感应到这一变化，并将检测信号经由锁相放大器(2)放大后通过示波器(6)显示出来。
本发明的有益效果是：该基于低频涡流的缺陷检测装置具有穿透深度深，检测速度快，无需对试件表面进行预处理等特点。此外，所述装置的消磁线圈(4)可以很好地保护磁阻传感器(5)免受激励线圈(3)的干扰，使得磁阻传感器(5)对缺陷的检测有较高的精度。
附图说明
图1是本发明的一种金属容器表面微小缺陷检测装置示意图；
图2是本发明的不同厚度试件的检测结果示意图；
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明作进一步描述：
参见附图1，一种金属容器表面微小缺陷检测装置：由交流电源(1)、锁相放大器(2)、激励线圈(3)、消磁线圈(4)、磁阻传感器(5)、示波器(6)、滑轮(8)、第一可移动支架(9)、第二可移动支架(10)、固定支架(11)、底座(12)组成；交流电源(1)产生两个信号分别施加在激励线圈(3)和消磁线圈(4)上，激励线圈(3)在空间激发出磁场，被测金属容器(7)表面的缺陷会使空间磁场发生改变，磁阻传感器(5)能检测到这一变化，消磁线圈(4)用于减弱激励线圈(3)激发的空间磁场对磁阻传感器(5)的影响，磁阻传感器(5)的检测信号经由锁相放大器(2)放大再通过示波器(6)显示出来。
其中，消磁线圈(4)可以削弱激励线圈(3)对磁阻传感器(5)的影响。图2为不同厚度试件的检测结果示意图。

Claims (4)

1.一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：由交流电源(1)、锁相放大器(2)、激励线圈(3)、消磁线圈(4)、磁阻传感器(5)、示波器(6)、滑轮(8)、第一可移动支架(9)、第二可移动支架(10)、固定支架(11)、底座(12)组成；其中激励线圈(3)的直径为800mm，消磁线圈(4)的直径为10mm，铜线直径为0.2-2mm；交流电源(1)产生两个信号分别施加在激励线圈(3)和消磁线圈(4)上，激励线圈(3)在空间激发出磁场，被测金属容器(7)表面的缺陷会使空间磁场发生改变，磁阻传感器(5)能检测到这一变化，消磁线圈(4)用于减弱激励线圈(3)激发的空间磁场对磁阻传感器(5)的影响，磁阻传感器(5)的检测信号经由锁相放大器(2)放大再通过示波器(6)显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：交流电源输出信号的频率为1-50Hz。
3.根据权利要求1所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：磁阻传感器(5)距离待测试件表面为0.1-1mm。
4.根据权利要求1所述的一种金属容器表面微小缺陷检测装置，其特征在于：激励线圈(3)和消磁线圈(4)相距500-530mm。
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