CN106290551A - 一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法与装置 - Google Patents

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康宜华
张继楷
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • 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

Abstract

本发明公开了一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法与装置，该方法通过磁化器将钢管磁化至饱和；将多个磁测头在钢管外围环360度阵列布置，检测漏磁场的漏磁信号；钢管相对于磁化器和阵列的磁测头运动，通过分析处理多个阵列磁测头的测量信号以获取钢管的对应腐蚀状态。本发明还公开了一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测的装置，包括磁化器、多个磁测头、放大器、滤波器和示波器。本发明采用360度环形布置磁测头，检测速度快，反映被测件的信息丰富；采用至少三种不同提离位置布置磁测头，检测范围宽，漏检率低；本发明在不同提离位置布置不同类型磁测头，能精确多尺度的腐蚀信息，实现跨尺度探伤。

Description

一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法与装置
技术领域
本发明涉及一种无损检测技术，尤其是一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法与装置。
背景技术
钢管腐蚀作为材料失效的形式之一，给国民经济带来巨大损失。钢管的服役环境复杂，使得钢管经常存在各种类型的局部腐蚀，通常钢管的腐蚀是多尺度并存的，既存在大尺度的均匀腐蚀，也存在小尺度的点蚀等。传统漏磁检测针对固定尺度范围内的腐蚀检测，无法同时满足多尺度腐蚀的检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法与装置，具有精度高、测量范围宽、检测速度快等优点，可克服传统检测方法的局限性。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，包括以下步骤：
第1步，通过磁化器将钢管磁化至饱和；
第2步，将多个磁测头在钢管外围环360度阵列布置，检测漏磁场的漏磁信号；
第3步，钢管相对于磁化器和阵列的磁测头运动，通过分析处理多个阵列磁测头的测量信号以获取钢管的对应腐蚀状态。
进一步，所述磁化器为穿过式直流线圈磁化器或环形磁铁磁化器，激发均匀静态磁化场。
进一步，所述磁测头可以是感应线圈、霍尔元件、AMR传感器、GMR传感器或TMR传感器。
进一步，阵列布置的每个所述磁测头的磁敏感方向均沿钢管表面法向，检测漏磁场的法向分量。
进一步，所述钢管沿阵列的磁测头的中心线做匀速直线运动。
进一步，每个所述磁测头至少在三种不同的提离位置布置磁敏感元件，不同提离位置处的磁测头适应不同尺度腐蚀的检测。小提离下的磁测头灵敏度高、空间分辨力高、磁场测量范围小，适应微小腐蚀的检测；大提离下的磁测头灵敏度低、空间分辨力低、磁场测量范围大，适应大腐蚀的检测。
进一步，所述磁测头相对于钢管的提离值按指数分布布置。
本发明还公开了一种应用于上述检测方法的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测的装置，包括磁化器、多个磁测头、放大器、滤波器和示波器，所述磁化器用于磁化钢管，多个所述磁测头均匀阵列布置在所述钢管的外围，所述磁测头检测到的漏磁信号经所述放大器、滤波器处理后显示在所述示波器上。
测量时，钢管经磁化器磁化后，阵列磁测头获得漏磁场信息，不同提离值的磁测头对应检测不同尺度的腐蚀缺陷，漏磁信号经放大器放大、滤波器滤波后显示在示波器上，阵列磁测头的信号对应不同尺度的钢管腐蚀信息。
基于上述技术方案，本发明的有益效果是：
1)本发明采用360度环形布置磁测头，检测速度快，反映被测件的信息丰富；
2)本发明采用至少三种不同提离位置布置磁测头，检测范围宽，漏检率低；
3)本发明在不同提离位置布置不同类型磁测头，能精确多尺度的腐蚀信息，实现跨尺度探伤。
附图说明
图1为多个阵列磁测头周向布置示意图；
图2为磁测头在不同提离布置示意图；
图3为不同提离值下检测信号幅值图；
图4为本发明的检测装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明公开了一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，包括以下步骤：
第1步，通过磁化器2将钢管1磁化至饱和；所述磁化器2为穿过式直流线圈磁化器或环形磁铁磁化器，激发均匀静态磁化场。
第2步，将多个磁测头3在钢管1外围环360度阵列布置，检测漏磁场的漏磁信号；所述磁测头3可以是感应线圈、霍尔元件、AMR传感器、GMR传感器或TMR传感器。
第3步，钢管1相对于磁化器2和阵列的磁测头3运动，通过分析处理多个阵列磁测头3的测量信号以获取钢管1的对应腐蚀状态。所述钢管1沿阵列的磁测头3的中心线做匀速直线运动。
如图1所示，阵列布置的每个所述磁测头3的磁敏感方向均沿钢管1表面法向，检测漏磁场的法向分量。
如图2所示，每个所述磁测头3至少在三种不同的提离位置布置磁敏感元件，不同提离位置处的磁测头3适应不同尺度腐蚀的检测。所述磁测头3相对于钢管1的提离值按指数分布布置。
图3为一缺陷在不同提离值的检测信号幅值，如图3所示，检测信号幅值随提离值增大而减小，阵列的磁测头3中，小提离下的磁测头灵敏度高、空间分辨力高、磁场测量范围小，适应微小腐蚀的检测；大提离下的磁测头灵敏度低、空间分辨力低、磁场测量范围大，适应大腐蚀的检测。
本发明还公开了一种应用于上述检测方法的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测的装置，如图4所示，包括磁化器2、多个磁测头3、放大器4、滤波器5和示波器6，所述磁化器2用于磁化钢管1，多个所述磁测头3均匀阵列布置在所述钢管1的外围。
测量时，钢管1经磁化器2磁化后，阵列磁测头3获得漏磁场信息，不同提离值的磁测头3对应检测不同尺度的腐蚀缺陷，所述磁测头3检测到的漏磁信号经所述放大器4放大、所述滤波器5滤波后显示在所述示波器6上，阵列磁测头3的信号对应不同尺度的钢管腐蚀信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
第1步，通过磁化器将钢管磁化至饱和；
第2步，将多个磁测头在钢管外围环360度阵列布置，检测漏磁场的漏磁信号；
第3步，钢管相对于磁化器和阵列的磁测头运动，通过分析处理多个阵列磁测头的测量信号以获取钢管的对应腐蚀状态。
2.根据权利要求1所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，所述磁化器为穿过式直流线圈磁化器或环形磁铁磁化器。
3.根据权利要求1所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，所述磁测头可以是感应线圈、霍尔元件、AMR传感器、GMR传感器或TMR传感器。
4.根据权利要求1所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，阵列布置的每个所述磁测头的磁敏感方向均沿钢管表面法向，检测漏磁场的法向分量。
5.根据权利要求1所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，所述钢管沿阵列的磁测头的中心线做匀速直线运动。
6.根据权利要求1所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，每个所述磁测头至少在三种不同的提离位置布置磁敏感元件，不同提离位置处的磁测头适应不同尺度腐蚀的检测。
7.根据权利要求6所述的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测方法，其特征在于，所述磁测头相对于钢管的提离值按指数分布布置。
8.一种应用于权利要求1至7任一所述检测方法的钢管腐蚀的多尺度漏磁精确检测的装置，其特征在于：包括磁化器、多个磁测头、放大器、滤波器和示波器，所述磁化器用于磁化钢管，多个所述磁测头均匀阵列布置在所述钢管的外围，所述磁测头检测到的漏磁信号经所述放大器放大、所述滤波器滤波后显示在所述示波器上。
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