CN111044606A - 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法 - Google Patents

一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111044606A
CN111044606A CN201911366544.9A CN201911366544A CN111044606A CN 111044606 A CN111044606 A CN 111044606A CN 201911366544 A CN201911366544 A CN 201911366544A CN 111044606 A CN111044606 A CN 111044606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crack
artificial
eddy current
cracks
signal amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911366544.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111044606B (zh
Inventor
林俊明
黄凤英
曾志伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Original Assignee
Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd filed Critical Eddysun Xiamen Electronic Co Ltd
Priority to CN201911366544.9A priority Critical patent/CN111044606B/zh
Publication of CN111044606A publication Critical patent/CN111044606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111044606B publication Critical patent/CN111044606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法，在涡流检测仪器上制作多组不同深度值的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组，以此作为不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组，将检测的被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线与不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组进行比对，即可得到被测工件上的裂纹缺陷的裂纹深度值，同时也能够得知该裂纹缺陷为一个深裂纹还是多个浅裂纹，如此一来，实现了在对裂纹深度进行测量的同时判断出裂纹为单裂纹还是多裂纹，从而提高检测准确度，有效防止误判。

Description

一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法
技术领域
本发明涉及一种涡流探伤方法，特别是涉及一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法。
背景技术
涡流检测作为五大常规无损检测方法之一，正愈来愈多地应用到各工业领域。其中一个应用即对在用金属材料表面疲劳裂纹的深度评估。长期以来飞机零部件的检测，相关标准规定，超过0.2mm深度的涡流检测当量为判废依据。然而，工程实践中发现，当两条紧挨着的裂纹，虽不超标，但其涡流阻抗信号幅度却明显超标。另外，目前轨道探伤打磨也存在同一问题，如两条并列靠在一起的实际为1mm深的裂纹，涡流检测示值大致为2mm深，由于涡流仪器的误判（实际为1mm，误判成2mm），本来只需打磨1mm，但根据误判的结果却打磨了2mm，不仅耗时耗力，而且耗材，带来巨大的经济损失。同时，这给工程应用上带来不确定因素，制约了涡流检测法在这类工程领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于通过一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。
根据工程实践与计算机模拟结果，得出以下结论：
（1）单个裂纹信号幅值和叠加后与单个裂纹具有同等深度的两个以上浅裂纹信号幅值相近，单个裂纹信号相位明显大于叠加后与单个裂纹具有同等深度的两个以上浅裂纹信号相位，因此，可从相位上判断存在一个深裂纹还是两个以上浅裂纹。
（2）同时存在多个裂纹时，裂纹间距影响信号幅值，同时略微影响信号相位。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法，其特征在于：包括标定和实测两个过程，
所述标定过程为，
a.采用与待测工件相同材质的材料制作多组人工试块，每组人工试块包括1个单裂纹人工试块和多个多裂纹人工试块，所述单裂纹人工试块是指人工试块上仅加工有1个人工裂纹，所述多裂纹人工试块是指人工试块上加工有两个以上人工裂纹；
b. 在多组人工试块中的单裂纹人工试块上分别加工具有不同深度值的单个人工裂纹，在每组人工试块中的多个多裂纹人工试块上分别加工有不同间距的叠加后与该组人工试块中的单裂纹人工试块上的单个人工裂纹具有同等深度值的多个人工裂纹，所述多个人工裂纹的分布在涡流检测探头的有效覆盖检测范围内；
c.采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头分别对每组人工试块中的单裂纹人工试块和多裂纹人工试块进行检测，获取每组人工试块中的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组；
d.当完成步骤c的检测时，涡流检测仪中保存有多组不同深度值的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组，并以此作为不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组；
所述实测过程为，
e.检测时，采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对被测工件进行检测，若被测工件上存在有裂纹缺陷，则涡流检测仪记录并保存被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线；
f.将步骤e中检测得到的被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线与步骤d中保存的不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组进行比对，即可得到被测工件上的裂纹缺陷的裂纹深度值，同时也能够得知该裂纹缺陷为一个深裂纹还是多个浅裂纹，如此一来，实现了在对裂纹深度进行测量的同时判断出裂纹为单裂纹还是多裂纹，从而提高检测准确度。
本发明的有益效果是，一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法，在涡流检测仪器上制作多组不同深度值的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组，以此作为不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组，将检测的被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线与不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组进行比对，即可得到被测工件上的裂纹缺陷的裂纹深度值，同时也能够得知该裂纹缺陷为一个深裂纹还是多个浅裂纹，如此一来，实现了在对裂纹深度进行测量的同时判断出裂纹为单裂纹还是多裂纹，从而提高检测准确度，有效防止误判。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例的3组人工试块上加工单裂纹和多裂纹的示意图。
图2为本发明实施例的3组人工试块上人工裂纹检测的示意图。
图3为本发明实施例的3组人工试块中人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组的示意图。
图4为本发明实施例的被测工件上的裂纹缺陷检测的示意图。
图5为本发明实施例的被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线与涡流检测仪保存的3组人工试块中人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组进行比对的示意图。
图中，5.涡流检测探头、6.涡流检测仪、7.被测工件、8.裂纹缺陷。
具体实施方式
实施例，如图1所示，采用与待测工件相同材质的材料制作3组人工试块，分别标记为A组、B组、C组，每组人工试块包括1个单裂纹人工试块和3个多裂纹人工试块，分别标记为A1-A4、B1-B4、C1-C4，其中A1、B1、C1为单裂纹人工试块，仅加工1个人工裂纹，A2-A4、B2-B4、C2-C4为多裂纹人工试块，加工有两个以上人工裂纹，具体的：A1上加工有1个2mm深的人工裂纹，A2上加工2个间隔0.8mm的1mm深的人工裂纹，A3上加工2个间隔0.4mm的1mm深的人工裂纹，A4上加工1个1mm深和2个0.5mm深的人工裂纹，且3个人工裂纹间隔0.4mm；B1上加工有1个4mm深的人工裂纹，B2上加工2个间隔0.8mm的2mm深的人工裂纹，B3上加工2个间隔0.4mm的2mm深的人工裂纹，B4上加工1个2mm深和2个1mm深的人工裂纹，且3个人工裂纹间隔0.4mm；C1上加工有1个6mm深的人工裂纹，C2上加工2个间隔0.8mm的3mm深的人工裂纹，C3上加工2个间隔0.4mm的3mm深的人工裂纹，C4上加工1个3mm深和2个1.5mm深的人工裂纹，且3个人工裂纹间隔0.4mm。
如图2、3所示，采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对A组人工试块的A1-A4进行检测，获得A组人工试块中A1-A4上人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线LA1-LA4，即A组人工试块中的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组；采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对B组人工试块的B1-B4进行检测，获得B组人工试块中B1-B4上人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线LB1-LB4，即B组人工试块中的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组；采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对C组人工试块的C1-C4进行检测，获得C组人工试块中C1-C4上人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线LC1-LC4，即C组人工试块中的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组。
如图4、图5所示，进一步的，涡流检测仪中保存上述3组不同深度值的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组，并以此作为不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组。检测时，采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对被测工件进行检测，假设被测工件上存在有2mm深的裂纹缺陷，则涡流检测仪记录并保存被测工件上的2mm深裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线LD7；将检测得到的被测工件上的2mm深裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线LD7与图4中保存的3组不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组进行比对，若被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线LD7与A1上人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线LA1几乎重合，则可得出被测工件上的裂纹缺陷的深度值确是为2mm，且被测工件上的裂纹缺陷为单裂纹缺陷，而不是并列的两条以上的多裂纹；若被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线LD7与A2或A3或A4上人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线LA2 或LA3 或LA4几乎重合，则可得出被测工件上的裂纹缺陷为并列的两条以上的多裂纹，而不是单裂纹，且多条裂纹的深度之和为2mm。如此一来，实现了在对裂纹深度进行测量的同时判断出裂纹为单裂纹还是多裂纹，从而提高检测准确度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域任何技术人员对本发明的技术方案所作的任何修改、等同替换和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法，其特征在于：包括标定和实测两个过程，
所述标定过程为，
a.采用与待测工件相同材质的材料制作多组人工试块，每组人工试块包括1个单裂纹人工试块和多个多裂纹人工试块，所述单裂纹人工试块是指人工试块上仅加工有1个人工裂纹，所述多裂纹人工试块是指人工试块上加工有两个以上人工裂纹；
b.在多组人工试块中的单裂纹人工试块上分别加工具有不同深度值的单个人工裂纹，在每组人工试块中的多个多裂纹人工试块上分别加工有不同间距的叠加后与该组人工试块中的单裂纹人工试块上的单个人工裂纹具有同等深度值的多个人工裂纹，所述多个人工裂纹的分布在涡流检测探头的有效覆盖检测范围内；
c.采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头分别对每组人工试块中的单裂纹人工试块和多裂纹人工试块进行检测，获取每组人工试块中的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组；
d.当完成步骤c的检测时，涡流检测仪中保存有多组不同深度值的单个人工裂纹及叠加后与单个人工裂纹具有同等深度的多个人工裂纹的涡流信号幅度相位曲线组，并以此作为不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组；
所述实测过程为，
e.检测时，采用与涡流检测仪相连接的涡流检测探头对被测工件进行检测，若被测工件上存在有裂纹缺陷，则涡流检测仪记录并保存被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线；
f.将步骤e中检测得到的被测工件上的裂纹缺陷的涡流信号幅度与相位曲线与步骤d中保存的不同深度值的人工裂纹涡流信号幅度相位标定曲线组进行比对，即可得到被测工件上的裂纹缺陷的裂纹深度值，同时也能够得知该裂纹缺陷为一个深裂纹还是多个浅裂纹，如此一来，实现了在对裂纹深度进行测量的同时判断出裂纹为单裂纹还是多裂纹，从而提高检测准确度。
CN201911366544.9A 2019-12-26 2019-12-26 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法 Active CN111044606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911366544.9A CN111044606B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911366544.9A CN111044606B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111044606A true CN111044606A (zh) 2020-04-21
CN111044606B CN111044606B (zh) 2022-11-25

Family

ID=70240204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911366544.9A Active CN111044606B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111044606B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521671A (zh) * 2020-05-19 2020-08-11 华中科技大学 一种钢轨表面裂纹的涡流探伤方法及装置
CN113155952A (zh) * 2021-03-26 2021-07-23 中国飞机强度研究所 测试涡流检测多层结构内部裂纹能力的试块及其应用方法
CN113933119A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 成都飞机工业（集团）有限责任公司 带疲劳裂纹的多层结构涡流试块、制作方法及检测方法
CN118010840A (zh) * 2024-02-05 2024-05-10 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种铅封亚表面缺陷深度分析方法、系统及设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764970A (en) * 1985-04-15 1988-08-16 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting cracks
JPH07248319A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Nippon Hihakai Kensa Kk 探傷検査装置及び探傷検査方法
DE19710743A1 (de) * 1997-03-14 1998-09-24 Siemens Ag Risstiefenmessung an Bauteilen aus elektrisch gering leitendem Material, insbesondere an Turbinenschaufeln
US20030062892A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Kachelries James S. Use of eddy current to non-destructively measure crack depth
US20040036470A1 (en) * 2002-08-20 2004-02-26 Soules Jack Arbuthnott Test method for determining imminent failure in metals
CN102374842A (zh) * 2010-08-16 2012-03-14 上海工程技术大学 一种基于自然裂纹模型检测自然裂纹形状的方法
CN104748666A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 中核武汉核电运行技术股份有限公司 一种基于涡流旋转探头信号的缺陷深度定量方法
CN109655524A (zh) * 2019-01-29 2019-04-19 爱德森（厦门）电子有限公司 一种异种金属铆接表面微裂纹的检测方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764970A (en) * 1985-04-15 1988-08-16 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting cracks
JPH07248319A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Nippon Hihakai Kensa Kk 探傷検査装置及び探傷検査方法
DE19710743A1 (de) * 1997-03-14 1998-09-24 Siemens Ag Risstiefenmessung an Bauteilen aus elektrisch gering leitendem Material, insbesondere an Turbinenschaufeln
US20030062892A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Kachelries James S. Use of eddy current to non-destructively measure crack depth
US20040036470A1 (en) * 2002-08-20 2004-02-26 Soules Jack Arbuthnott Test method for determining imminent failure in metals
CN102374842A (zh) * 2010-08-16 2012-03-14 上海工程技术大学 一种基于自然裂纹模型检测自然裂纹形状的方法
CN104748666A (zh) * 2013-12-30 2015-07-01 中核武汉核电运行技术股份有限公司 一种基于涡流旋转探头信号的缺陷深度定量方法
CN109655524A (zh) * 2019-01-29 2019-04-19 爱德森（厦门）电子有限公司 一种异种金属铆接表面微裂纹的检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. HAMIA 等: "Separability of Multiple Deep Crack Defects With an NDE Eddy Current System", 《IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS》 *
黄凤英: "钢轨表面裂纹涡流检测定量评估方法", 《中国铁道科学》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521671A (zh) * 2020-05-19 2020-08-11 华中科技大学 一种钢轨表面裂纹的涡流探伤方法及装置
CN113155952A (zh) * 2021-03-26 2021-07-23 中国飞机强度研究所 测试涡流检测多层结构内部裂纹能力的试块及其应用方法
CN113933119A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 成都飞机工业（集团）有限责任公司 带疲劳裂纹的多层结构涡流试块、制作方法及检测方法
CN118010840A (zh) * 2024-02-05 2024-05-10 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种铅封亚表面缺陷深度分析方法、系统及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111044606B (zh) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111044606B (zh) 一种提高自然裂纹涡流测深准确度的方法
US8008913B2 (en) Automatic lift-off compensation for pulsed eddy current inspection
US5345514A (en) Method for inspecting components having complex geometric shapes
CN110702783A (zh) 一种检测水冷壁管热疲劳裂纹的阵列涡流方法
US8988071B2 (en) Nondestructive inspection of a structure in an aircraft
US6933718B2 (en) Quantification method and system for corrosion and damage assessment
CN103399083A (zh) 一种脉冲涡流检测提离效应的抑制方法
US7106055B2 (en) Fabrication of samples having predetermined material conditions
Okolo et al. Axial magnetic field sensing for pulsed magnetic flux leakage hairline crack detection and quantification
JP5535296B2 (ja) 渦流探傷試験用の試験片とこれを用いた渦流探傷試験方法及びその製作方法
Martinez-Gonzalez et al. Filtering of acoustic emission signals for the accurate identification of fracture mechanisms in bending tests
CN111398409A (zh) 基于交流电磁场的水下导电金属材料裂纹剖面重构方法
CN108828009B (zh) 一种基于多对电极电容成像检测技术判别非导体缺陷深度的方法
Cherry et al. Eddy current analysis of cracks grown from surface defects and non-metallic particles
CN105319444A (zh) 一种导电材料电导率均匀程度评估方法
CN111707680B (zh) 一种基于微波复介电常数的宝玉石含水量鉴别方法及系统
CN108845025B (zh) 一种带铜套的销钉孔的涡流检测系统及方法
CN108169323A (zh) 一种异形结构工件涡流信号的处理方法
Smetana et al. Pulsed Eddy Currents: A New Trend in Non-destructive Evaluation of Conductive Materials
CN115219584B (zh) 一种铁磁性材料的金属磁记忆监测与评价方法
CN111189905B (zh) 基于交流电磁场的水下结构物腐蚀缺陷三维尺寸评估方法
CN103792280B (zh) 一种铁磁材料接触损伤反演的磁无损检测方法
CN109142198B (zh) 测定金属材料内部晶粒属性的方法和装置
KR102290197B1 (ko) 전자파와 차단 캐비티 프로브를 이용한 도체 균열 검출장치
CN117761150A (zh) 纵槽管涡流检测方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant