CN112834609B - 基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开是关于基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置，涉及脉冲涡流无损检测技术领域,该方法包括：步骤1、激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；步骤3：绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；步骤4：通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别。本公开技术方案，利用脉冲涡流无损检测技术，使用高精度传感器对多层金属铆钉结构进行检测，结果表明可以有效的对铆钉结构中缺陷进行识别，大大降低了汽车行驶风险。

Description

基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置
技术领域
本发明公开涉及脉冲涡流无损检测技术领域，尤其涉及一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置。
背景技术
在汽车车身中包含大量的多层金属铆接结构，而汽车铆钉的腐蚀是极为常见的，严重时甚至有断裂的风险，及时了解铆钉腐蚀状况可以大大提高汽车使用寿命及行驶安全性。常规的无损检测手段包括磁粉检测、射线检测、超声检测、渗透检测及涡流检测。相较于其他几种无损检测手段，涡流检测准确性更高，对检测条件、环境的要求更低。但是传统涡流检测只能对首层金属中的缺陷进行识别，无法有效识别更深层金属中的缺陷，因此设计一种利用脉冲涡流无损检测技术对层金属铆钉结构的缺陷进行检测的进行检测的方法和装置是亟待解决的问题。
解决上述技术问题的难度：
1、对检测信号的处理及运算，由铆钉上产生的感应涡流激发的二次感应磁场，对复合衰减磁场的电压信号进行捕捉，绘制衰减曲线，判断衰减曲线的拐点为磁感线穿透铆钉的点，检扫无明显缺陷作为参考，检扫有明显缺陷的铆钉利用参考值进行变量对比；
2、对缺陷信号的识别，需要经过大量实验，采集并分析数据，得到铆钉不同缺陷的特征曲线的特点。
解决上述技术问题的意义：通过一定的运算，成功得到检测信号特征曲线并通过对特征信号的分析可以明确是否存在缺陷。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置。所述技术方案如下：
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法，该基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法包括：
步骤1、激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；
步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤3：绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
步骤4：通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别。
在一个实施例中，所述绘制体现铆钉缺陷的特征曲线步骤中，其具体为，
步骤3.1获取标准无缺陷铆钉衰减曲线：选取无缺陷铆钉进行扫查，获取标准无缺陷铆钉衰减曲线；
步骤3.2获取缺陷处衰减曲线：选取具有缺陷的铆钉进行扫查，获取缺陷铆钉衰减曲线。
步骤3.3计算缺陷铆钉衰减曲线的时窗值与标准无缺陷铆钉衰减曲线的时窗值的比值Y；
步骤3.4通过对Y进行变换，绘制体现铆钉缺陷的特征曲线。
在一个实施例中，所述计算缺陷铆钉衰减曲线的时窗值与标准无缺陷铆钉衰减曲线的时窗值的比值Y的步骤中，其具体为，
选取缺陷衰减曲线中第7点～拐点后两点的多组电压/时间记做Xk；
选取标准衰减曲线中的第7点～拐点后两点的多组电压/时间记做Xn；
通过公式Xk/Xn＝Y，计算特征曲线的原始变量Y。
在一个实施例中，所述通过对Y进行变换，绘制体现铆钉缺陷的特征曲线的步骤中，其具体为，对Y进行扩大或缩小后得到Ym，绘制以Ym随时间变化的特征曲线。
在一个实施例中，所述通过对特征曲线的波形特点的判断以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断铆钉缺陷类别步骤中，其具体为：
铆钉无缺陷判定：为正常铆钉扫查特征曲线图且越是接近穿出铆钉的磁感线层级信号下降越明显，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的30％-40％；
柱面截面类缺陷判定：铆钉特征曲线快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28％-65％；
柱面切口类缺陷判定：特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20％-55％。
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种利用上述的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测系统，该检测系统包括：
激发一次感应磁场模块，激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；
电压信号获取模块，用于获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
绘制特征曲线模块，用于绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
缺陷识别模块，用于通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别。
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种利用上述的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测装置，该检测装置包括：
信号发生器以及信号接收器；
感应探头，所述信号发生器以及信号接收器分别与感应探头相连接；
智能设备，所述智能设备通过有线或无线的方式与信号接收器相连接。
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在汽车铝板用铆钉缺陷检测上的应用方法，其具体为，
步骤1：对感应探头施加方波激励，以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿汽车铝板下的待测铆钉，使待测铆钉表面产生感应涡流；
步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤3：绘制待测铆钉的特征曲线；
步骤4：根据基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的不同缺陷的铆钉的特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别。
在一个实施例中，判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别：
判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别：
柱面截面类缺陷铆钉：铆钉特征曲线快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28％-65％；
柱面切口类缺陷铆钉：特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20％-55％。
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在飞机铝板用铆钉缺陷检测上的应用方法。
本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
利用脉冲涡流无损检测技术，使用高精度传感器对多层金属铆钉结构进行检测，结果表明可以有效的对铆钉结构中缺陷进行识别，大大降低了汽车行驶风险。
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的步骤流程图；
图2是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的正常铆钉的特征曲线示意图；
图3(a)是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的柱面截面类缺陷铆钉的特征曲线示意图；
图3(b)是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的柱面切口类缺陷铆钉的特征曲线示意图；
图4是本发明所述传感器不同扫查方向图；
图5是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测装置通过有线方式与计算机相连接的结构示意图；
图6是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测装置通过无线方式与ipad相连接的结构示意图；
图7是本发明所述一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的流程示意图；
图8是本发明所述感应探头的俯视图；
图9是本发明所述感应探头的主视图；
附图标记：
1、信号发生器 2、感应探头 3、信号接收器
4、电源 5、计算机 6、ipad
201、轮毂 202、发射线圈 203、接收线圈
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明公开实施例所提供的技术方案涉及一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置，尤其涉及脉冲涡流无损检测技术领域。在相关技术中，传统涡流检测只能对首层金属中的缺陷进行识别，无法有效识别更深层金属中的缺陷。基于此，本公开技术方案所提供的一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法及装置，利用脉冲涡流无损检测技术，使用高精度传感器对多层金属铆钉结构进行检测，结果表明可以有效的对铆钉结构中缺陷进行识别，大大降低了汽车行驶风险。
实施例一：
图1示例性示出了本发明公开技术方案所提供的一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的步骤流程图。根据图1至图5可知，该基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法包括：
步骤S01、激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，其中，关于X、Y、Z扫查方向的定义：将激励线圈电流流经方向命名为Y方向，激励线圈产生的磁场方向命名为X方向，将同时垂直于X、Y的方向定义为Z方向，一次感应磁场使铆钉产生感应涡流，需要进一步指出的是，对传感器中的激励线圈施加方波激励，该激励电流在空间中产生变化的磁场，金属板材以及待测铆钉均感应出涡流，且涡流也会产生相应的磁场；本实验方法中，板材与待测铆钉的材质类似或者相同，磁场的相互影响小，对传感器内施加激励方波，电流经过传感器内部的线圈，探头处产生一次感应磁场，待测铆钉位于一次感应磁场内，一次感应磁场穿过待测铆钉，铆钉表面产生感应涡流，激发二次感应磁场，该二次感应磁场带有待测铆钉的缺陷信息；
步骤S02：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号，需要进一步指出的是，传感器的探头接收步骤S01中的方波激励减小时该叠加磁场产生的感应电压随时间的衰减曲线的电压信号；
步骤S03：绘制体现铆钉缺陷的特征曲线步骤中，其具体为，
步骤S03.1获取标准无缺陷铆钉衰减曲线：选取无缺陷铆钉进行扫查，获取标准无缺陷铆钉衰减曲线，需要进一步指出的是，无明显缺陷的铆钉为基本满足，但不限于以下三个条件：
1、板件铆接或铆钉表面没有肉眼可见缺陷；
2、板材之间铆接紧密，无肉眼可见缝隙；
3、保证铆接过程中铆钉结构完整性。
扫查此类铆钉后，获取的衰减曲线作为标准衰减曲线，该曲线的作用在于作为参考值。
步骤S03.2：获取缺陷处衰减曲线：选取具有缺陷的铆钉进行扫查，获取缺陷铆钉衰减曲线，需要进一步指出的是，具有明显缺陷的铆钉为具有以下缺陷的铆钉，扫查此类铆钉后，获取的衰减曲线作为缺陷衰减曲线，铆钉的明显缺陷目前在研究中的类型如下：
柱面截面类缺陷铆钉；
柱面切口类缺陷铆钉。
步骤S03.3：计算缺陷衰减曲线的时窗值与标准衰减曲线的时窗值的比值Y，需要进一步指出的是，选取缺陷衰减曲线中第7点～拐点后两点的多组电压/时间记做Xk；选取标准衰减曲线中的第7点～拐点后两点的多组电压/时间记做Xn；选取上述曲线中的第7点～拐点后两点的原因为，该曲线的前5点磁场并不稳定，取值的参考价值低，所以取第7点，此时的磁场已经趋于稳定；当磁场穿透铆钉进入空气时，空气为超大电阻，此时曲线急剧衰减，形成拐点，再取拐点后2个点，因此，取点范围为第7点～拐点后两点。本实施例中的设备采集的每一个点都包含31组时间/电压值,即31组时窗；然后，通过公式Xk/Xn＝Y，计算特征曲线的原始变量Y；
步骤S03.4:通过对Y进行变换，绘制体现铆钉缺陷的特征曲线，需要进一步指出的是，对Y进行aY+b、aY3+b、aY2+b、
Figure GDA0003718835380000071
(式中a、b均为自然数)任一种运算，得到扩大或缩小后的Ym，绘制以Ym随时间变化的特征曲线。
步骤S04：通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别，需要进一步指出的是，如图2所示，该附图2为正常铆钉扫查特征曲线图，该特征曲线且越是接近穿出铆钉的磁感线层级信号下降越明显，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的30％-40％，以此作为铆钉无缺陷判定基准判定一下缺陷类型：
柱面截面类缺陷铆钉；
柱面切口类缺陷铆钉。
将多个待测铆钉等距离设置于铝板下，利用感应探头依次进行扫查，如图3(a)所示，该附图为柱面截面类缺陷铆钉扫查特征曲线图，此时特征曲线出现快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28％～65％；
将多个待测铆钉等距离设置于铝板下，利用感应探头依次进行扫查，如图3(b)所示，该附图为柱面切口类缺陷铆钉特征曲线，该特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20％-55％。通过对特征曲线波形特点的判断以及波动幅值占比的比对，可有效对铆钉缺陷类型进行识别。
实施例二：
一种利用实施例一的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测系统，该检测系统包括：
激发一次感应磁场模块，激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；
电压信号获取模块，用于获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
绘制特征曲线模块，用于绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
缺陷识别模块，用于通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别。
实施例三：
一种利用实施例一的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测装置，该检测装置包括：信号发生器以及信号接收器；感应探头，所述信号发生器以及信号接收器分别与感应探头相连接；智能设备，所述智能设备通过有线或无线的方式与信号接收器相连接。
该检测装置的使用方法为，如图5所示：
首先：将信号发生器1的设备连接线与作为感应探头2的高精度探头连接；
其次：开启信号发生器1以及信号接收器3及计算机5(即智能设备)，完成信号接收器3与ipad6进行连接，实现对信号的采集；
第三步：利用感应探头2以X、Y、Z不同扫查方向对铆钉的不同结构侧面上进行检测；
第四步：通过计算机4对检测信号的处理得到特征曲线；
最后：通过对特征曲线的变化进行分析可知铆钉是否存在缺陷，并根据特征曲线的特征判定铆钉中缺陷类型；
该检测装置的使用方法为，如图6所示：
首先：将信号发生器1的设备连接线与作为感应探头2的高精度探头连接；
其次：开启信号发生器1以及信号接收器3及ipad6(即智能设备)，完成信号接收器3与ipad6进行连接，实现对信号的采集；
第三步：利用感应探头2以X、Y、Z不同扫查方向对铆钉的不同结构侧面上进行检测。
第四步：通过ipad6对检测信号的处理得到特征曲线；
最后：通过对特征曲线的变化进行分析可知铆钉是否存在缺陷，并根据特征曲线的特征判定铆钉中缺陷类型。
如图8和图9所示，本实施例中的感应探头为自制款，其中，发射线圈的铜漆包线200-300匝，接收线圈的铜漆包线为100-200匝，感应探头的方波激励的电压是3-9V，利用该设计参数的发射线圈以及接收线圈配合，可以增加磁场强度，从而提高检测电压的灵敏度。
实施例四：
一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在汽车铝板用铆钉检测上的应用，其具体为，步骤S01：对感应探头施加方波激励，以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿汽车铝板下的待测铆钉，使待测铆钉表面产生感应涡流；
步骤S02：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤S03：绘制待测铆钉的特征曲线；
步骤S04：根据基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的不同缺陷的铆钉的特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别。
上述步骤S04中，判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别：
判断汽车铝板用铆钉的缺陷类别：
柱面截面类缺陷铆钉：铆钉特征曲线快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28％-65％；
柱面切口类缺陷铆钉：特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20％-55％。
实施例一中记载的铝板下的铆钉，可以是装配在汽车铝板下的不外露，非视觉可检测的铆钉，利用脉冲涡流检测，绘制特征曲线，对照实施例一中的特征曲线的特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，对覆盖于铝板下的铆钉进行缺陷度判断。
实施例五：
一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在飞机铝板下铆钉缺陷检测上的应用。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法，其特征在于，该基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法包括：
步骤1、激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；
步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤3：绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
步骤4：通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别；
所述绘制体现铆钉缺陷的特征曲线步骤中，其具体为，
步骤3.1获取标准无缺陷铆钉衰减曲线：选取无缺陷铆钉进行扫查，获取标准无缺陷铆钉衰减曲线；
步骤3.2获取缺陷处衰减曲线：选取具有缺陷的铆钉进行扫查，获取缺陷铆钉衰减曲线；
步骤3.3计算缺陷铆钉衰减曲线的时窗值与标准无缺陷铆钉衰减曲线的时窗值的比值Y；
步骤3.4通过对Y进行变换，绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
所述步骤4，其具体为：
铆钉无缺陷判定：正常铆钉扫查特征曲线图且越是接近穿出铆钉的磁感线层级信号下降越明显，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的30%-40%；
柱面截面类缺陷判定：铆钉特征曲线快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28%-65%；
柱面切口类缺陷判定：特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20%-55%。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法，其特征在于，所述计算缺陷铆钉衰减曲线的时窗值与标准无缺陷铆钉衰减曲线的时窗值的比值Y的步骤中，其具体为，
选取缺陷衰减曲线中第7点~拐点后两点的多组电压/时间记做Xk；
选取标准衰减曲线中的第7点~拐点后两点的多组电压/时间记做Xn；
通过公式Xk/ Xn=Y，计算特征曲线的原始变量Y。
3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法，其特征在于，所述通过对Y进行变换，绘制体现铆钉缺陷的特征曲线的步骤中，其具体为，对Y进行扩大或缩小后得到Ym，绘制以Ym随时间变化的特征曲线。
4.一种利用根据权利要求1-3任一所述的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测系统，其特征在于，该检测系统包括：
激发一次感应磁场模块，激发一次感应磁场，一次感应磁场以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿铝板下的铆钉，使铆钉产生感应涡流；
电压信号获取模块，用于获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
绘制特征曲线模块，用于绘制体现铆钉缺陷的特征曲线；
缺陷识别模块，用于通过分析特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断特征曲线所代表的铆钉缺陷类别。
5.一种利用根据权利要求1-3任一所述的一种基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法的检测装置，其特征在于，该检测装置包括：
信号发生器以及信号接收器；
感应探头，所述信号发生器以及信号接收器分别与感应探头相连接；
智能设备，所述智能设备通过有线或无线的方式与信号接收器相连接。
6.一种根据权利要求1-3任一所述的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在汽车铝板下铆钉缺陷检测上的应用方法，其具体为，
步骤1：对感应探头施加方波激励，以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿汽车铝板下的待测铆钉，使待测铆钉表面产生感应涡流；
步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤3：绘制待测铆钉的特征曲线；
步骤4：根据基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的不同缺陷的铆钉的特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断汽车铝板下铆钉的缺陷类别。
7.根据权利要求6所述的汽车铝板下铆钉缺陷检测上的应用方法，其特征在于，判断汽车铝板下铆钉的缺陷类别：
柱面截面类缺陷铆钉：铆钉特征曲线快速衰减的层级变多，最外层磁感线在铆钉中心位置处变得更尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的28%-65%；
柱面切口类缺陷铆钉：特征曲线的波动特征更加狭窄，铆钉中心位置特征曲线更加尖锐，铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的20%-55%。
8.一种根据权利要求1-3任一所述的基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法在飞机铝板下铆钉缺陷检测上的应用方法，其具体为，
步骤1：对感应探头施加方波激励，以X、Y、Z轴三相扫查方向贯穿飞机铝板下的待测铆钉，使待测铆钉表面产生感应涡流；
步骤2：获取感应涡流激发的带有铆钉缺陷信息的X、Y、Z轴二次感应磁场的电压信号；
步骤3：绘制待测铆钉的特征曲线；
步骤4：根据基于脉冲涡流对铝板下铆钉缺陷的检测方法中的不同缺陷的铆钉的特征曲线的波形特点以及对铆钉中心位置波动幅值占铆钉整体波动幅值的比值，判断飞机铝板下铆钉的缺陷类别。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05312787A (ja) * 1992-05-13 1993-11-22 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co 配管の渦流探傷検査判定方法
US5510709A (en) * 1993-09-27 1996-04-23 General Electric Company Eddy current surface inspection probe for aircraft fastener inspection, and inspection method
US6220099B1 (en) * 1998-02-17 2001-04-24 Ce Nuclear Power Llc Apparatus and method for performing non-destructive inspections of large area aircraft structures
CN102230914B (zh) * 2011-03-31 2012-11-21 厦门安锐捷电子科技有限公司 一种基于电磁谐振的金属材料的无损检测方法
CN103336049B (zh) * 2013-06-27 2016-03-16 电子科技大学 一种消除提离效应的脉冲涡流检测方法及装置
CN104897774B (zh) * 2015-05-13 2018-11-09 南京航空航天大学 一种碳纤维复合材料的电涡流细观构造成像方法
CN106198722B (zh) * 2016-06-28 2021-11-19 天津因科新创科技有限公司 脉冲涡流检测焊缝的方法和装置
CN205910156U (zh) * 2016-08-17 2017-01-25 中国人民解放军空军工程大学 一种可检测飞机铆接结构裂纹缺陷的远场涡流无损检测装置
CN109115868B (zh) * 2018-09-29 2022-03-25 东北大学 一种基于脉冲涡流的缺陷深度检测装置及方法

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