CN113984857A - 金属损失缺陷检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种金属损失缺陷检测装置及其检测方法，其中，检测装置包括：磁化部件，用于对待检测物体进行磁化；设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上的磁信号检测部件，用于检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号。该装置可以对由于检测装置与待检测物体之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度。
Description
技术领域
本申请涉及缺陷检测技术领域，特别涉及一种金属损失缺陷检测装置及其检测方法。
背景技术
在工业生产领域，一般需要对有关设施或产品进行无损检测。例如，对输送石油或天然气的管道、市政设施的管线、铁路的钢轨、储油罐、锅炉等设施或者生产的管材、棒材等产品进行定期或者不定期的检测，以便及时发现缺陷，对缺陷进行必要的修复。例如，在管道输送行业，会定期对输送油气的管道进行检测与修复，从而避免油气泄漏和管道堵塞，防止造成管道火灾和爆炸等安全事故。目前，比较有效的检测手段是进行管道内检测作业，如图1所示，在埋地的油气管道中放入管道内检测器，管道内检测器在管内石油或者天然气的压力的推动下前进，通过其中设置的传感器探头检测和记录与缺陷相关的信息，并且通过地表上放置的标记器跟踪和标记管道内检测器的作业位置；其中，通过管道内检测器中设置的传感器探头检测管道可能存在的几何变形、腐蚀、裂纹、等各种缺陷，并获取有关缺陷的检测数据，并且通过计算机来分析所获取的各种信息，量化和反演存在于管道上的缺陷的尺寸大小和轮廓信息，评估其安全隐患，为管道维护、修复提供数据支撑。
但是相关技术检测方法，在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低。
发明内容
本申请提供一种金属损失缺陷检测装置及其检测方法，对由于检测装置与被测物之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度，解决了相关技术在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低等问题。
本申请第一方面实施例提供一种金属损失缺陷检测装置，包括：磁化部件，用于对待检测物体进行磁化；设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上的磁信号检测部件，用于检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号。
可选地，在本申请的一个实施例中，磁化部件包括磁体、轭铁和钢刷；其中，轭铁两端分别设置一组磁体，在磁体上设置钢刷，两组磁体的磁场方向相反，在轭铁、磁体、钢刷和待检测物体之间形成磁回路。
可选地，在本申请的一个实施例中，磁信号检测部件设置在两组钢刷之间，磁信号检测部件包括沿磁化部件并列排布的多组三轴霍尔传感器或多组三轴检测线圈。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于磁化部件向后位移。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据相对运动速度调整钢刷的形状。
可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：磁场补偿部件，用于在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，对由相对运动在待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
可选地，在本申请的一个实施例中，磁场补偿部件包括励磁线圈，励磁线圈中的电流大小与金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度成正比。
本申请第二方面实施例提供一种金属损失缺陷检测方法，包括以下步骤：通过磁化部件对待检测物体进行磁化；将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，通过磁信号检测部件检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号，并根据磁信号分析待检测物体的缺陷信息；在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于磁化部件向后位移。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据相对运动速度调整钢刷的形状。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，通过增大磁场补偿部件的电流对由相对运动在待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
本申请的实施例通过将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，可以对由于检测装置与被测物之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度。由此，解决了相关技术在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低等技术问题。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为相关技术中进行管道内检测作业的原理图；
图2为根据本申请实施例提供的一种金属损失缺陷检测装置结构示意图；
图3为根据本申请实施例提供的一个具体实施例的金属损失缺陷检测装置结构示意图；
图4为根据本申请实施例提供的金属损失缺陷检测装置的局部细节示意图；
图5为根据本申请实施例提供的漏磁检测的基本原理示意图；
图6为根据本申请实施例提供的涡流效应的基本原理示意图；
图7为根据本申请实施例提供的动生涡流对漏磁检测的影响的机理示意图；
图8为根据本申请实施例提供的三轴漏磁分量Bx，By和Bz的波形随着检测速度的提高受动生涡流的影响的情形示意图；
图9至图12为根据本申请实施例提供的在不同检测速度下，传感器移动不同距离时的外缺陷的径向信号波形示意图；
图13为根据本申请实施例提供的随检测速度的提高，传感器位置向后位移对缺陷的漏磁信号的检测效果示意图；
图14为根据本申请实施例提供的通过钢刷形状的改变来减弱速度效应所产生的涡流的影响示意图；
图15为根据本申请实施例提供的金属损失缺陷检测方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的金属损失缺陷检测装置及其检测方法。针对上述背景技术中心提到的在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低的问题，本申请提供了一种金属损失缺陷检测装置，在该装置中，通过将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，可以对由于检测装置与被测物之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度。由此，解决了相关技术在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低等问题。
以管道检测领域为例，在管道内检测作业时，在埋地的油气管道中放入管道内检测器，管道内检测器在管内石油或者天然气的压力的推动下前进，通过其中设置的探头传感器检测和记录与缺陷相关的信息。由于管道内检测器的检测速度主要由油气介质的压力和流速决定，为满足日益增长的油气资源的需求，一般要求油气管道在高压力和高流速下运行，并且相应地具有较厚的管壁，这使得管道内检测器需要相应地提高检测速度，并且相应地增加能够检测的管道壁厚。
尽管当前存在基于多种检测原理的内检测器，例如，超声检测，电磁超声检测，涡流检测，脉冲涡流检测、漏磁检测等，然而，超声检测和电磁超声检测的不足主要在于受超声波波速限制，其最高检测速度为2～3m/s；而涡流检测和脉冲涡流检测受趋肤效应的影响，一般难以检测管道外表面的缺陷；相比之下，漏磁检测技术得到了广泛的应用。漏磁检测技术属于电磁无损检测技术，其具有低污染、高精度等优点，其通过对被测物进行局部磁化，并且通过磁敏元件检测漏磁信号，从而实现缺陷检测。
具体而言，图2为根据本申请实施例提供的一种金属损失缺陷检测装置结构示意图。
如图2所示，该金属损失缺陷检测装置10包括：磁化部件100，用于对待检测物体进行磁化。设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上的磁信号检测部件200，用于检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号。
在本申请中，金属损失缺陷检测装置10不仅可以应用到管道检测领域，其他各种对铁磁性产品进行检测的工业检测领域也可使用本申请实施例的金属损失缺陷检测装置10，例如，应用于对钢轨、钢板、储油罐等铁磁性材料制成的各种工业产品进行缺陷检测和修复。
可选地，在本申请的实施例中，如图3所示，磁化部件包括磁体、轭铁和钢刷。其中，轭铁两端分别设置一组磁体，在磁体上设置钢刷，两组磁体的磁场方向相反，在轭铁、磁体、钢刷和待检测物体之间形成磁回路。
可选地，磁体可以为永磁体或者电磁铁。
如图3所示，考虑到检测装置与被测物之间较高的相对运动速度，磁信号检测部件被设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，即偏离作为轴向方向的中部的位置1而设置到中部靠后的位置2，也就是背离检测器的移动方向而向后位移，以便改善对缺陷的漏磁检测信号，提升对缺陷的检测能力。
作为一种具体的实施方式，如图3和4所示，磁信号检测部件被设置在两组钢刷之间，并且磁信号检测部件是沿磁化部件的并列排布的多组三轴霍尔传感器或者多组三轴检测线圈。
可以理解的是，磁信号检测部件对漏磁信号进行检测，磁信号检测部件可以为磁信号传感器，如霍尔传感器或者检测线圈之类的磁敏元件。
图5示出了漏磁检测(MFL)的基本原理。如图5所示，使用磁体产生磁场，并通过导磁介质对被测试物件进行局部磁化，如果被测试物件中存在缺陷，则将在缺陷处会发生磁力线弯曲并泄露的现象，也就是产生了“漏磁信号”，通过磁敏元件可以对漏磁信号进行检测，为缺陷的定性、定量分析提供依据。
然而，漏磁检测会受到检测器与被测试物件之间的相对运动所产生的涡流效应的影响，造成检测到的漏磁信号的信号衰减和畸变比较严重，影响了检测精度。
图6示意性示出了涡流效应的基本原理。如图6所示，在检测装置对被测物进行检测时，当检测装置相对于被测物进行运动，例如，当检测装置从位置1运行到位置2，由于，检测装置与被测物之间的相对运动，位置2所对应的被测物的一部分在很短时间内被检测装置的励磁部件所磁化，该部分的横截面处对磁力线进行切割，由于磁通量发生迅速改变而感生出涡流，涡流的大小与磁通量的变化率成正比，该涡流会产生与原磁场方向相反的磁场，以阻碍被测物内磁场强度的改变。
为此，业界一般采用主动限制检测装置运动速度的方法来达到准确检测的目的。在管道检测领域，通常需要为检测器配置速度控制装置或降低油气介质的压力和流速来满足检测器的运行速度要求。一方面会降低检测效率、增加检测成本，另一方面会降低运营商的管输效率造成了巨大的经济效益损失。为此，降低检测器与管道之间的相对运动所产生的涡流效应对漏磁检测器的影响，从而提高检测器的检测速度和检测精度，是非常重要的。
以管道检测领域为例，在检测速度小于或者等于5m/s时，漏磁检测技术应用广泛，通过磁敏元件拾取的三轴漏磁检测数据的波形适合于缺陷的高精度量化。然而，当检测速度继续升高，由于管道内检测器与被测管道之间存在较高的相对运动速度，漏磁检测受到运动感应涡流/动生涡流的严重影响，进而影响了缺陷的量化精度。
对于涡流效应，可以进行如下理论分析。首先建立MFL检测电磁场动态模型。运动条件下MFL检测系统的电磁场方程的微分形式如下：
其中，
为磁场强度，
为磁体的等效源电流密度，
为磁感应强度，t为时间，
为电场强度，
为相对运动速度。
引入磁矢势
及B-H约束关系，可以得到：
其中，
为对应的源电流，
为感应产生的涡流，μ为磁导率；假设被测物(例如，钢管)为均匀、各向同性的铁磁性介质，可得到：：
其中，σ为电荷面密度，
为感应场产生的电场强度。由此，可以进一步得到：
式(6)的等式右侧的第二项和第三项，即，
反映了检测速度导致的涡流对磁场分布的影响，其中，
体现了磁矢势
的变化感应产生的涡流，其大小与磁矢势的变化率成比例，
体现了由于检测器与被测物的相对运动所感应产生的涡流，通常被称为运动感应涡流/动生涡流，其大小与相对运动速度及磁场强度成比例。
由此可见，只要有磁场的相对运动，被测物内部便会形成感应涡流。涡流产生的磁场与原磁场方向相反，对原磁场起削弱作用，且相对运动速度越高，涡流越强，对原磁场的影响越明显。
图7进一步示意性示出了动生涡流对漏磁检测的影响的机理。如图7所示，作为磁体的N极和S极产生外施加磁化场BA，使铁磁性被测物磁化。靠近磁体两极的磁化场方向近似垂直于被测物表面，且垂直于相对运动方向。被测物中缺陷的存在使得磁化场从被测物内部泄露至外部，在缺陷周围形成漏磁场BMFL。
在被测物内部产生的动生涡流如以上式(6)所示。
实际上，式(6)中包括两种形式的动生涡流，均分布在铁磁性被测物内部：
1、主要分布在两个磁极附近的JP，其是由于垂直于被测物的磁化场与被测物之间的相对运动产生的。
2、主要分布在被测物缺陷附近的JD，其是由被测物缺陷与两个磁极之间的相对运动引起的变化的矢量磁位产生的。
根据安培环路定理，三种电流密度JS，JP，JD分别产生三种感应磁场BA，BP和BD，其分布如图7所示。
其中，BA为外施加磁化场，BP为动生涡流JP产生的感应磁场，主要分布于靠近磁极的两侧，与磁化场BA的方向相反，BD为动生涡流JD产生的感应磁场，主要分布于缺陷附近，与漏磁场BMFL的方向相反。
假设磁体与被测物(例如钢管)的相对运动速度为0m/s，即，磁体与被测物保持相对静止，则根据式(6)，JP和JD的密度与BP和BD的强度均近似为0，使得钢管的磁化状态仅由BA决定：
BA＝μHA＝μ0μrHA＝μ0(HA+MA) (7)
其中，μ0为空气磁导率，HA为磁场强度，MA为磁化强度，μr为静态磁导率。
此时，仅由BA决定的漏磁场BMFL，通过偶极子模型在三维直角坐标系下可表示为：
其中，常数LO定义为提离值，n和m分别为沿X轴(轴向)和Z轴(周向)的测量点。立方体型的缺陷的长度、宽度和深度分别定义为L，W和D，自变量k∈(-D,0)，
式(8)表明，当相对速度为0m/s时，漏磁场的强度和分布主要受钢管的磁化强度MA和缺陷的尺寸参数决定。例如，磁化强度越大，缺陷产生的漏磁场越强；另外，式(8)中的二重积分上下限包含了缺陷的宽度和深度，这表明缺陷的宽度和深度越大，产生的漏磁场越强。由于漏磁场沿着空间坐标系的三轴分布，可以通过磁敏元件，例如三轴霍尔传感器来检测。不同形状的缺陷产生的三轴漏磁信号的信号波形的峰值和形状也不同。因此，可以根据三轴漏磁信号波形来量化不同形状的缺陷尺寸、反演其三维轮廓。
如上，对于高速漏磁检测，当被测物(例如钢管)与磁极之间存在相对运动，MA将受到BA和BP叠加磁场的影响而减弱。考虑动生涡流的磁化强度可以表示为：
根据式(8)，由
产生的漏磁场
可以表示为：
根据图7，考虑两种动生涡流的漏磁场
可以被表示为：
由于动生涡流JP产生的BP与BA方向相反，相互抵消，减弱钢管的磁化强度
进而减弱漏磁场
的强度，衰减三轴漏磁信号波形的峰值；同时，动生涡流JD产生的BD与
方向相反，相互抵消，进一步减弱漏磁场
的强度，并影响其磁场的空间三轴分布，使得三轴漏磁信号的波形发生畸变。图8出了在不同检测速度下，三轴漏磁分量Bx，By和Bz随着检测速度的提高，其波形受到动生涡流JP和JD的影响的情况。其中，(a)(b)(c)分别为2m/s的漏磁信号Bx，By和Bz；(d)(e)(f)分别为4m/s的漏磁信号Bx，By和Bz；(g)(h)(i)分别为8m/s的漏磁信号Bx，By和Bz。
从图8中可以看出，随着检测速度的提高，波形的峰值逐渐降低，且波形的形状发生一定程度的畸变。
由此，被测物与磁极之间的相对运动是动生涡流对三轴漏磁信号的波形产生衰减和畸变的主要原因，且衰减和畸变的程度与速度的大小正相关，进而会影响缺陷的量化精度。
可选地，在本申请的实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于磁化部件向后位移。
具体地，在检测装置与被测物之间具有较高的相对运动速度时，磁信号检测部件如多组三轴霍尔传感器或者多组三轴检测线圈可以相对于磁体沿着相对运动方向向后位移，即可以根据速度来调整其位置。
作为一种具体的实施方式，第一预设速度为大于等于5m/s。
根据本公开的一实施例，可以采用多种方式来实现使得传感器沿着相对运动方向进行位置调整。例如，可以采用微电机来驱动传感器沿着相对运动方向进行位移，也可以采用液压方式或者气动方式来驱动传感器进行位移，在此不做限制。
如上，由于靠近后面磁极的管道内动生涡流产生的反向磁场更弱，因此传感器向后移动能够提升对缺陷的检测能力，且位移距离越远，对外部缺陷的检测效果越好。然而，传感器的位移距离受到两组钢刷之间的距离的限制。
具体地，为降低动生涡流对MFL信号波形造成的衰减和畸变影响，本申请进行了深入的研究。以钢管作为被测物为例，发明人发现，在速度效应中，涡流在钢管中的分布是不均匀的，从前面的磁极(例如N极)到后面的磁极(例如S极)，钢管内动生涡流的逐渐减弱，其产生的反向磁场对原磁场的抵消作用也随之减弱。因此，如果将磁信号检测传感器适当地向后移动(即，背离检测器的运动方向)，则可以改善缺陷的漏磁信号，在一定程度上提升缺陷的检测能力。
通过适当地向后移动传感器，可以使漏磁信号的峰峰值有一定程度的增加，并改善信号的对称性。且随着检测速度的提升，后移传感器的改善效果更加明显，这是因为速度越快，涡流越大，同时涡流的衰减速度也会更大，漏磁信号的改善效果就比较好。
考虑到管道内磁场分布呈现随径向距离增大而磁场减弱的特点，对应相同大小的内外缺陷而言，漏磁检测接收到的内缺陷信号要明显强于外缺陷信号，即，发现外缺陷的能力更弱。因此，在实际设置检测器时，可以将提升检测器的检测能力的重点放在外缺陷上。
图9-图12示出了在不同检测速度下，传感器移动不同距离时的一种外缺陷的径向信号波形。
作为示例，通过观察信号峰峰值提升比与传感器后移距离的关系，可以发现，对于外缺陷，在后移距离0-120mm范围内，信号峰峰值提升比与传感器后移距离呈现正相关的特性。
作为示例，如对图13所示，对于缺陷类型为10mm x 3mm的外缺陷，当检测速度设置为12m/s，如果传感器的位置保持不变，漏磁信号比较微弱，很容易淹没在背景噪声中，而当传感器后移120mm时，漏磁信号会十分明显，且基值会明显下降。
可选地，在本申请的实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据相对运动速度调整钢刷的形状。
可以理解的是，在检测装置与被测物之间具有较高的相对运动速度时，随检测装置与被测物之间的相对运动的速度的变化来优化钢刷的形状，例如，随着检测速度的升高，钢刷的形状从扇形改变为垂直形。
需要说明的是，第二预设速度可以根据实际情况进行调整，在一个具体的实施例中，第二预设速度取值为5m/s。
具体地，钢刷的形状本身也会影响磁场和动生涡流的分布。因此，对钢刷的形状进行改变，尽管可能会延长管道的磁化长度，会使管道的整体磁场强度减弱，但同时也会减弱动生涡流，弱化了反向磁场，而最终磁场的变化程度是由正向磁场和反向磁场共同决定的。
考虑到在现有的检测器设计上，钢刷的边缘与法向之间存在一定的倾斜角度，使得钢刷整体上呈现出扇形，由于涡流主要集中在磁极边缘，也就是对应于钢刷的边缘，而这种扇形钢刷会使得涡流在一定程度上更加靠近中间的检测区域，由此增大了对缺陷信号的干扰。因此，通过改变钢刷的形状，使其尽量远离检测器的中心位置，可以减弱涡流对缺陷的漏磁信号的影响。
如图14所示，可以将一侧的扇形钢刷改变为垂直形钢刷，以便增强对缺陷信号的检测能力。可选地，也可以将两侧的钢刷均改为垂直形钢刷。
可选地，在本申请的一个实施例中，金属损失缺陷检测装置10还包括：磁场补偿部件，用于在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，对由相对运动在待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
可选地，在本申请的一个实施例中，磁场补偿部件包括励磁线圈，励磁线圈中的电流大小与金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度成正比。
具体地，在检测装置中增加磁场补偿部件，以便随着检测装置与被测物之间的相对运动的速度的变化，通过磁场补偿部件来抵消涡流所感应的磁场的一部分，提升对缺陷的漏磁信号的检测能力。
作为一个具体的实施方式，可以采用励磁线圈作为磁场补偿部件。随着相对运动的速度的升高，增大通过励磁线圈的电流以抵消涡流引起的磁场的至少一部分。
具体地，将励磁线圈缠绕在钢刷上，并且根据检测速度来加载或者升高线圈的励磁电流，从而产生磁场来抵消涡流感应的磁场的一部分。只要能够根据检测速度的升高，通过加载或者提高励磁电流而使得励磁线圈产生的磁场用于抵消涡流引起的磁场的一部分即可，具体方式不做限制。
需要说明的是，第三预设速度可以根据实际情况进行调整，在一个具体的实施例中，第三预设速度取值为5m/s。
根据本申请实施例提出的金属损失缺陷检测装置，通过将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，可以对由于检测装置与被测物之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度。由此，解决了相关技术在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低等技术问题。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的金属损失缺陷检测方法。
图15为根据本申请实施例提供的金属损失缺陷检测方法流程图。
如图15所示，该金属损失缺陷检测方法包括以下步骤：
在步骤S101中，通过磁化部件对待检测物体进行磁化。
在步骤S102中，将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，通过磁信号检测部件检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号，并根据磁信号分析待检测物体的缺陷信息。
在步骤S103中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于磁化部件向后位移。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据相对运动速度调整钢刷的形状。
可选地，在本申请的一个实施例中，在金属损失缺陷检测装置与待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，通过增大磁场补偿部件的电流对由相对运动在待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
需要说明的是，前述对金属损失缺陷检测装置实施例的解释说明也适用于该实施例的金属损失缺陷检测方法，此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的金属损失缺陷检测方法，通过将磁信号检测部件设置在相对于磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，通过磁信号检测部件检测被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号，并根据磁信号分析待检测物体的缺陷信息，可以对由于检测装置与被测物之间的相对运动所产生的涡流效应进行补偿，降低了动生涡流对漏磁检测信号波形的衰减和畸变影响，从而能够提高从三轴漏磁信号中重构缺陷的三维轮廓的精确度。由此，解决了相关技术在检测装置与被测物之间的相对运动速度过大时，检测误差较大，缺陷重构的精度较低等技术问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
Claims (10)
1.一种金属损失缺陷检测装置，其特征在于，包括：
磁化部件，用于对待检测物体进行磁化；
设置在相对于所述磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上的磁信号检测部件，用于检测所述被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁化部件包括磁体、轭铁和钢刷；
其中，所述轭铁两端分别设置一组磁体，在所述磁体上设置所述钢刷，两组磁体的磁场方向相反，在所述轭铁、所述磁体、所述钢刷和所述待检测物体之间形成磁回路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁信号检测部件设置在两组钢刷之间，所述磁信号检测部件包括沿所述磁化部件并列排布的多组三轴霍尔传感器或多组三轴检测线圈。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，所述磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于所述磁化部件向后位移。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据所述相对运动速度调整所述钢刷的形状。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
磁场补偿部件，用于在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，对由相对运动在所述待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述磁场补偿部件包括励磁线圈，所述励磁线圈中的电流大小与所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度成正比。
8.一种金属损失缺陷检测方法，用于权利要求1-7所述的金属损失缺陷检测装置，其特征在于，检测方法包括以下步骤：
通过磁化部件对待检测物体进行磁化；
将磁信号检测部件设置在相对于所述磁化部件轴向方向的中部靠后的位置上，通过所述磁信号检测部件检测所述被测物的金属损失缺陷周围产生的磁信号，并根据所述磁信号分析所述待检测物体的缺陷信息；
在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第一预设速度时，所述磁信号检测部件沿着相对运动方向相对于所述磁化部件向后位移。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第二预设速度时，根据所述相对运动速度调整所述钢刷的形状。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述金属损失缺陷检测装置与所述待检测物体间的相对运动速度大于第三预设速度时，通过增大所述磁场补偿部件的电流对由相对运动在所述待检测物体上产生的涡流引起的磁场进行补偿。
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