CN108872373B - 一种基于涡流扫频成像层析检测方法 - Google Patents

一种基于涡流扫频成像层析检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于涡流扫频成像层析检测方法，基于涡流趋肤效应的原理，利用机械手扫查、采用高密度变化频率扫频涡流成像，得出系列二维涡流层析成像图，并利用制作多种不连续性标样，反演推算出该导电材料内部不连续性的位置大小、形状，本发明方法对于大型部件，考虑到局部不连续性对整体部件使用效果的影响，提供了尽可能精确的涡流检测数据。

Description

一种基于涡流扫频成像层析检测方法
技术领域
本发明涉及一种无损检测方法，特别是涉及一种基于涡流扫频成像层析检测方法。
背景技术
对于某些金属或导电材料（如碳类纤维）内部缺陷或不连续性，有时需要精确了解其所处位置及形状、大小，通常采用涡流检测，只能得到大致的情况。尤其是大型部件，局部不连续性对整体部件使用效果的影响严重。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于涡流扫频成像层析检测方法，基于涡流趋肤效应的原理，利用机械手扫查、采用高密度变化频率扫频涡流成像，得出系列二维涡流层析成像图，并利用制作多种不连续性标样，反演推算出该导电材料内部不连续性的位置大小、形状。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于涡流扫频成像层析检测方法，其特征在于：包括标定过程和实测过程，
所述标定过程为，
a.制作多种不连续缺陷的标准试样；所述标准试样的材质、结构与被检工件相同；所述多种不连续缺陷是指不同深度、不同大小、不同形状的不连续缺陷；
b.将扫频涡流检测传感器固定在机械手上，扫频涡流检测仪采用高密度变化系列频率激励扫频涡流检测传感器；
c.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查多种不连续缺陷的标准试样，高密度变化系列频率中每个频率的渗透深度不同，因此每个频率能够检测到的不连续缺陷的深度也不同，故此通过高密度变化系列频率激励，得到不同频率的标准试样中的不同深度的多种不连续缺陷的二维涡流层析成像图；
所述实测过程为，
d.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查被检工件，得到被检工件的高密度变化系列频率对应的二维涡流层析成像图；
e.将步骤d中得到的被检工件的二维涡流层析成像图与步骤c中得到的标准试样的二维涡流层析成像图对比分析，反演推算出被检工件的不连续缺陷的位置、大小、形状。
所述二维涡流层析成像图是以频率划分的多层二维涡流成像图；即在标准试样的无缺陷区，放置扫频涡流检测传感器，用等幅\连续的高密度变化系列频率激励扫频涡流检测传感器，由此得出每个频率对应的归一化的涡流幅度\相位两组信号，各作一条垂直线，类似在直角坐标系第4象限画垂直线；在当探头移动到有缺陷的地方，该两组数据将发生变化，改变了的数值用颜色代表，沿直角坐标系的X轴方向移动一个像素的距离画等长平行线，如此累积，可得一幅关于涡流信号的彩色图案，垂直线的每一个点代表一个频率下的幅度或相位。
进一步的，采用多种类型的涡流传感器结构，实现不同层深或缺陷走向的精细检测。
本发明的密度变化频率扫频涡流与一般的多频涡流相比其区别如下，一般多频涡流应用仅采用有限频率个数 (类似照相机的像素)，本发明采用高密度连续变化的频率，由量变到质变，起到完全不同的功效。
本发明的有益效果是，一种基于涡流扫频成像层析检测方法，基于涡流趋肤效应的原理，利用机械手扫查、采用高密度变化频率扫频涡流成像，得出系列二维涡流层析成像图，并利用制作多种不连续性标样，反演推算出该导电材料内部不连续性的位置大小、形状，本发明方法对于大型部件，考虑到局部不连续性对整体部件使用效果的影响，提供了尽可能精确的涡流检测数据。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种基于涡流扫频成像层析检测方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的标准试样中的不同深度的多种不连续缺陷的二维涡流层析成像图示意图。
图中，H1/H2…Hn.高密度变化系列频率，S1/S2…Sn.不同深度。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种基于涡流扫频成像层析检测方法，其特征在于：包括标定过程和实测过程，
所述标定过程为，
a.制作多种不连续缺陷的标准试样；所述标准试样的材质、结构与被检工件相同；所述多种不连续缺陷是指不同深度S1/S2…Sn、不同大小、不同形状的不连续缺陷；
b.将扫频涡流检测传感器固定在机械手上，扫频涡流检测仪采用高密度变化系列频率H1/H2…Hn激励扫频涡流检测传感器；
c.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查多种不连续缺陷的标准试样，高密度变化系列频率H1/H2…Hn中每个频率的渗透深度不同，因此每个频率能够检测到的不连续缺陷的深度也不同，故此通过高密度变化系列频率H1/H2…Hn激励，得到不同频率的标准试样中的不同深度S1/S2…Sn的多种不连续缺陷的二维涡流层析成像图；
所述实测过程为，
d.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查被检工件，得到被检工件的高密度变化系列频率H1/H2…Hn对应的二维涡流层析成像图；
e.将步骤d中得到的被检工件的二维涡流层析成像图与步骤c中得到的标准试样的二维涡流层析成像图对比分析，反演推算出被检工件的不连续缺陷的位置、大小、形状。
所述二维涡流层析成像图是以频率划分的多层二维涡流成像图；即在标准试样的无缺陷区，放置扫频涡流检测传感器，用等幅\连续的高密度变化系列频率激励扫频涡流检测传感器，由此得出每个频率对应的归一化的涡流幅度\相位两组信号，各作一条垂直线，类似在直角坐标系第4象限画垂直线；在当探头移动到有缺陷的地方，该两组数据将发生变化，改变了的数值用颜色代表，沿直角坐标系的X轴方向移动一个像素的距离画等长平行线，如此累积，可得一幅关于涡流信号的彩色图案，垂直线的每一个点代表一个频率下的幅度或相位。
实施例二，进一步的，采用多种类型的涡流传感器结构，实现不同层深或缺陷走向的精细检测。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于涡流扫频成像层析检测方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于涡流扫频成像层析检测方法，其特征在于：包括标定过程和实测过程，
所述标定过程为，
a.制作多种不连续缺陷的标准试样；所述标准试样的材质、结构与被检工件相同；所述多种不连续缺陷是指不同深度、不同大小、不同形状的不连续缺陷；
b.将扫频涡流检测传感器固定在机械手上，扫频涡流检测仪采用高密度变化系列频率激励扫频涡流检测传感器；
c.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查多种不连续缺陷的标准试样，高密度变化系列频率中每个频率的渗透深度不同，因此每个频率能够检测到的不连续缺陷的深度也不同，故此通过高密度变化系列频率激励，得到不同频率的标准试样中的不同深度的多种不连续缺陷的二维涡流层析成像图；
所述实测过程为，
d.机械手控制扫频涡流检测传感器扫查被检工件，得到被检工件的高密度变化系列频率对应的二维涡流层析成像图；
e.将步骤d中得到的被检工件的二维涡流层析成像图与步骤c中得到的标准试样的二维涡流层析成像图对比分析，反演推算出被检工件的不连续缺陷的位置、大小、形状。
2.根据权利要求1所述的一种基于涡流扫频成像层析检测方法，其特征在于：所述二维涡流层析成像图是以频率划分的多层二维涡流成像图；即在标准试样的无缺陷区，放置扫频涡流检测传感器，用等幅\连续的高密度变化系列频率激励扫频涡流检测传感器，由此得出每个频率对应的归一化的涡流幅度\相位两组信号，各作一条垂直线，类似在直角坐标系第4象限画垂直线；在当探头移动到有缺陷的地方，该两组信号将发生变化，改变了的数值用颜色代表，沿直角坐标系的X轴方向移动一个像素的距离画等长平行线，如此累积，可得一幅关于涡流信号的彩色图案，垂直线的每一个点代表一个频率下的幅度或相位。
3.根据权利要求1所述的一种基于涡流扫频成像层析检测方法，其特征在于：进一步的，采用多种类型的涡流传感器结构，实现不同层深或缺陷走向的精细检测。
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