CN209745873U - 一种电磁声复合无损检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁声复合无损检测装置及系统，所述装置包括：磁场发生组件，用于与待测部件形成闭合磁路，基于第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场；磁特性传感器，用于根据所述待测部件和所述稳定磁场得到漏磁信号，根据所述待测部件和所述交变磁场得到磁特性参数；声波传感器，用于在稳定磁场中基于输入的声波激励信号，形成并接收经过所述待测部件的超声波信号；巴克豪森信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的巴克豪森信号和涡流信号；磁声发射信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的磁声发射信号，本实用新型可实现待测部件的多种检测，提高检测效率和准确度。

Description

一种电磁声复合无损检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种电磁声复合无损检测装置及系统。

背景技术

目前，在关系国计民生的石油化工存储运输设备，如球罐、大型原油储罐、石油管道等设备，常需对其进行定期检测，以保障设备的正常和安全运行。目前仅能对已形成缺陷进行检测。而对于这些设备，其早期损伤、材料性能的劣化易导致突发性失效，从而造成重大事故，目前对于材料早期损伤还没有较好的检测手段。

早期损伤是设备服役过程中未形成宏观缺陷情况时材料性能逐渐劣化的过程，属于材料微观结构的变化范围。例如材料受到交变应力而疲劳的过程中，材料内部发生位错、微裂纹等，而疲劳断裂具有突发性；再如材料蠕变时位错、相析出、孔洞、微裂纹等。

早期损伤引起的材料微观结构变化将引起材料电、磁、声特性的变化，不同的电、磁、声信号对不同的微观变化响应规律不同。例如，实验室可得到磁巴克豪森信号与应力呈线性变化的关系，也可得到低周疲劳过程中磁声发射信号逐渐下降的规律曲线，但这都是实验室环境，材料自身变化因素较小、较单一。由于设备部件从毛坯到产品及服役过程中，设备工况复杂，可能发生塑性变形，微观结构变化，且其所受载荷和疲劳状况等的不同，都将影响检测信号，而材料性能变化常随着材料微观结构变化、应力、相析出等多种变化，单一检测方法难以区分是哪一种变化因素，且由于材料局部的均一性不同，材料不同位置的电磁特性不同，在相同激励情况下，接收的电磁信号将不同，这都是检测所面临的难点。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电磁声复合无损检测装置，实现待测部件的多种检测，提高检测效率和准确度。本实用新型的另一个目的在于提供一种电磁声复合无损检测系统。

为了达到以上目的，本实用新型一方面公开了一种电磁声复合无损检测装置，包括：

磁场发生组件，用于与待测部件形成闭合磁路，基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场；

磁特性传感器，用于根据所述待测部件和所述稳定磁场得到漏磁信号，根据所述待测部件和所述交变磁场得到磁特性参数；

声波传感器，用于在稳定磁场中基于输入的声波激励信号，形成并接收经过所述待测部件的超声波信号；

巴克豪森信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的巴克豪森信号和涡流信号；

磁声发射信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的磁声发射信号。

优选地，所述磁场发生组件包括磁轭以及设于磁轭上的励磁线圈；

所述磁轭与所述待测部件形成闭合磁路；

所述励磁线圈基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场，其中所述第一激励信号为交变信号，所述第二激励信号为直流信号。

优选地，所述磁声发射信号接收器设于所述待测部件对应于所述磁轭中央的表面，所述磁特性传感器包括：

两个导磁靴，分别设于所述磁声发射信号接收器相对的两个侧面的外侧；

霍尔器件阵列，设于所述导磁靴与所述磁声发射信号接收器间，用于检测表面励磁强度、漏磁信号和低频电磁信号；以及

感应线圈，固定于所述磁轭上，用于检测所述交变磁场和所述稳定磁场的磁感应强度。

优选地，所述磁声发射信号接收器包括：

骨架，与所述霍尔器件阵列形成具有容纳腔的侧壁；以及

吸声材料和压电晶片，收容于所述容纳腔中。

优选地，所述巴克豪森信号接收器包括设于所述两个导磁靴外侧的接收线圈。

优选地，所述声波传感器包括设于所述闭合磁路中的第一线圈和第二线圈。

优选地，所述磁轭弯曲形成靠近所述待测部件的两个端部，所述第一线圈和所述第二线圈分别设置于所述磁轭的每个端部与所述待测部件之间。

优选地，当所述声波激励信号为兆赫兹窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为磁超声体波信号；

当所述声波激励信号为低频窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为导波信号。

优选地，所述第一线圈和第二线圈为环形线圈，第一线圈和第二线圈相邻两个环形线源的距离等于表面波的波长；

所述第一线圈用于基于所述声波激励信号形成表面波信号，所述第二线圈用于接收所述第一线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号；或者

所述第二线圈用于基于所述声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈用于接收所述第二线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号；或者

所述第一线圈和所述第二线圈基于声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈接收所述第二线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号，所述第二线圈接收所述第一线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号。

本实用新型还公开了一种电磁声复合无损检测系统，包括如上所述的电磁声复合无损检测装置、信号发生装置和所述信号处理装置；

所述信号发生装置用于形成所述第一激励信号、所述第二激励信号和所述声波激励信号；

所述信号处理装置用于根据所述电磁声复合无损检测装置输出的所述漏磁信号、所述磁特性参数、所述超声波信号、所述巴克豪森信号、所述涡流信号和所述磁声发射信号中的至少之一得到待测部件的无损检测结果。

本实用新型电磁声复合无损检测装置支持包括超声体波、超声导波、漏磁检测、涡流检测、低频电磁、多个磁参数、巴克豪森和磁声发射等多种检测方法，在大大提高检测效率的同时，可实现缺陷、裂纹、壁厚减薄的更准确检测，同时结合多种检测方法，可排除复杂影响因素下，更准确的进行无损检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本实用新型电磁声复合无损检测装置一个具体实施例的俯视图；

图2示出图1沿A-A截面的剖面图；

图3示出图2沿B-B截面的剖面图；

图4示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的漏磁信号的示意图；

图5示出本实用新型电磁声复合无损检测装置形成磁场的分布图；

图6示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的磁滞回线的示意图；

图7示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的巴克豪森信号的示意图；

图8示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的磁声发射信号的示意图；

图9示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的电磁超声测厚检测信号的示意图；

图10示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的超声导波检测信号的示意图；

图11示出本实用新型电磁声复合无损检测装置环形第一线圈或第二线圈的俯视图；

图12示出本实用新型电磁声复合无损检测装置环形第一线圈或第二线圈的外形图；

图13示出本实用新型电磁声复合无损检测装置得到的表面波检测信号的示意图；

图14示出本实用新型电磁声复合无损检测系统一个具体实施例的架构图；

图15示出本实用新型电磁声复合无损检测方法一个具体实施例的流程图之一；

图16示出本实用新型电磁声复合无损检测方法一个具体实施例的流程图之二；

图17示出本实用新型电磁声复合无损检测方法一个具体实施例的流程图之三；

图18示出本实用新型电磁声复合无损检测方法一个具体实施例的流程图之四。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的一个方面，本实施例公开了一种电磁声复合无损检测装置。如图1-图3所示，本实施例中，该电磁声复合无损检测装置包括磁场发生组件、磁特性传感器、声波传感器、巴克豪森信号接收器和磁声发射信号接收器。

其中，磁场发生组件用于与待测部件7形成闭合磁路，基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场。

磁特性传感器用于根据所述待测部件7和所述稳定磁场得到漏磁信号，根据所述待测部件7和所述交变磁场得到磁特性参数，并将所述漏磁信号和所述磁特性参数传输至外部信号处理装置。

声波传感器用于在稳定磁场中基于输入的声波激励信号，形成并接收经过所述待测部件7的超声波信号，并将所述超声波信号传输至外部信号处理装置。

巴克豪森信号接收器用于接收待测部件7在交变磁场中形成的巴克豪森信号和涡流信号，并将所述巴克豪森信号和所述涡流信号传输至外部信号处理装置。

磁声发射信号接收器用于接收待测部件7在交变磁场中形成的磁声发射信号，并将所述磁声发射信号传输至外部信号处理装置。

外部信号处理装置可根据接收的所述漏磁信号、所述磁特性参数、所述超声波信号、所述巴克豪森信号、所述涡流信号和磁声发射信号中的至少之一得到待测部件7的无损检测结果。

本实用新型的电磁声复合无损检测装置可支持漏磁检测、磁特性检测、超声检测、巴克豪森检测、涡流检测和磁声发射等多种检测方法，可采用同一装置对待测部件7进行多种检测，提高检测效率。同时考虑多个因素检测，可排除复杂影响因素导致的检测结果不准确的情况，提高检测准确度。且本实用新型可实现缺陷、裂纹和壁厚减薄等更准确和更多的检测，能够更快和更准确地确定产品可能存在的问题。

在优选的实施方式中，所述磁场发生组件包括磁轭11以及设于磁轭11上的励磁线圈12。其中，所述磁轭11可与所述待测部件7形成闭合磁路。所述励磁线圈12基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场，其中所述第一激励信号为交变信号，所述第二激励信号为直流信号。

其中，磁轭11通常是指本身不产生磁场(磁力线)、在磁路中只用于磁力线传输的软磁材料。磁轭11一般采用导磁率较高的软铁、A3钢(A3碳素结构钢)或软磁合金来制造，在某些特殊场合，磁轭11也可以用铁氧体材料制造。此外，磁轭11的材质还可以为其他高磁导率材料，例如镍合金。本实施例中，磁轭11采用高磁导率材料(例如，硅钢片)制成，在其他实施例中，也可以采用其他导磁率较高的材料。磁轭11与被测部件可构成一个闭合磁路，其中，被测部件为用铁磁性材料构成的部件。本实施例中，磁轭11的形状为U形。此外，在其他实施方式中，磁轭11的形状还可以为其他形状，例如L形或V形。

激励线圈(励磁线圈12)，通常若励磁线圈12中通过变化的电流，沿线圈中心就有磁力线通过，电流越大，磁力线也就越多，则在变化的电流信号输入时可形成交变磁场，在恒定的直流电流信号输入时可形成稳定磁场。励磁线圈12缠绕至磁轭11上，励磁线圈12的匝数可以为单匝，也可以为多匝，并且，励磁线圈12使用的导线(例如，铜丝)可以是单股导线，还可以是多股导线。

在优选的实施方式中，所述磁声发射信号接收器设于所述待测部件7对应于所述磁轭11中央的表面，所述磁特性传感器可包括两个导磁靴21、霍尔器件阵列22和感应线圈61。

其中，两个导磁靴21分别设于所述磁声发射信号接收器相对的两个侧面的外侧，霍尔器件阵列22设于所述导磁靴21与所述磁声发射信号接收器间，感应线圈61固定于所述磁轭11上，用于检测所述交变磁场和所述稳定磁场的磁感应强度。

优选的，霍尔器件阵列22安装于两个导磁靴21之间。具体的，可安装于其中一个导磁靴21靠近所述磁声发射信号接收器的表面上。霍尔器件阵列22可用于检测待测部件7的材料表面励磁强度、漏磁信号和低频电磁信号。导磁靴21与被测部件的表面接触，可增加接收到的信号强度。

在优选的实施方式中，磁特性传感器可用于漏磁检测。电磁声复合无损检测装置工作时主要分两种工作模式：直流工作模式和交流工作模式。其中，直流工作模式下，在励磁线圈12中通以直流信号时，U型磁轭11会产生稳定磁场，U型磁轭11与励磁线圈12组成U型磁铁，U型磁轭11的两端分别成为N极和S极，U型磁轭11与被测部件可组成闭合磁路，当被测部件表面或近表面存在缺陷时，会使磁路发生畸变，一部分磁感线进入空气而被霍尔器件阵列22收到，进而可检测到表面或近表面缺陷。在一个具体例子中，图4所示了霍尔器件阵列22接收到的槽形缺陷三维漏磁检测信号，根据该漏磁检测信号可得到被测部件表面或近表面的缺陷。

在优选的实施方式中，磁特性传感器还可用于多个磁参数检测。具体的，感应线圈61可检测磁场发生组件形成的交变磁场的磁场强度。霍尔器件阵列22可在交变磁场中检测待测部件7的材料表面励磁强度和低频电磁信号，在稳定磁场中可检测磁场的漏磁信号。进一步地通过材料表面励磁强度与感应磁场信号可得到磁滞回线，进而可得到多个磁参数，实现通过多个磁参数对待测部件7的检测。磁特性参数的检测厚度由励磁线圈12激励信号的频率决定。

在一个具体例子中，两个相对设置的软磁材料导磁靴21与待测部件7表面接触，在待测部件7被磁化后，导磁靴21之间将形成横向均匀，向上递减的切向磁场信号，通过霍尔阵列获取切向磁场信号可获取部件表面励磁强度H，通过感应线圈61获取感应磁场强度B，得到磁滞回线，从而获取到磁特性参数。其中，切向磁场分布如图5所示。

如图6所示为磁滞回线，通过磁滞回线可得到矫顽力和剩磁强度等多个磁参数，通过激励线圈与感应线圈61还可测量磁化曲线以获取磁导率，得到的多个磁参数与待测部件7材料自身性质密切相关，因此可作为反映材料性能的检测信号之一。此外，感应线圈61感应信号还可作为激励信号的反馈，用于控制磁场回路磁通量的大小。

霍尔器件阵列22用于低频电磁信号检测时，在激励线圈中通以交变电流信号I，与漏磁信号产生原理类似，由于材料内部或表面缺陷将对磁感线走向改变，霍尔器件阵列22将接收到低频变化的电磁信号，通过此信号的大小可评估材料内部缺陷的大小。

在优选的实施方式中，所述磁声发射信号接收器可包括骨架41、吸声材料和压电晶片42。其中，所述骨架41可与所述霍尔器件阵列22形成具有容纳腔的侧壁，所述吸声材料和所述压电晶片收容于所述容纳腔中。磁声发射信号为应力波信号，可检厚度由励磁线圈12激励信号的励磁频率决定，通过改变励磁频率可获取不同深度的材料微观变化响应。

在优选的实施方式中，所述巴克豪森信号接收器包括设于所述两个导磁靴21外侧的接收线圈31。在优选的实施方式中，所述骨架41和所述两个导磁靴21的外侧设置有支持部32，所述接收线圈31设于所述支持部32上。由于磁巴克豪森信号为高频信号，受趋肤效应的影响，通过获取到的磁巴克豪森信号可得到材料表面(一般<0.3mm)的材料微观变化响应。

具体的，本实施例中，该接收线圈31可缠绕于磁声发射信号接收器的骨架41外侧表面上以固定，在其他实施方式中，该接收线圈31也可采用其他方式固定在磁声发射信号接收器的外侧。该接收线圈31可获取被测部件表面的涡流信号和磁巴克豪森信号。

磁声发射信号接收器和巴克豪森信号接收器可接收磁声发射信号和巴克豪森信号。当在激励线圈中通以交变电流信号时，U型磁轭11和待测部件7组成的磁场回路中将产生交变磁场，当待测部件7为铁磁性材料时，由于材料内部磁畴的转动或磁畴壁的移动，将产生巴克豪森跳跃和磁声发射线性，通过接收线圈31分别接收巴克豪森信号，通过磁声发射信号接收器接收到磁声发射信号。磁畴壁类型以及磁畴将直接影响巴克豪森和磁声发射信号，而材料的组分、晶粒大小、所受应力状态、疲劳等因素都将影响磁畴和磁畴壁，因此巴克豪森或磁声发射信号可作为反映损伤的检测信号之一。图7和图8分别所示一个具体例子中接收的巴克豪森信号和磁声发射信号。

巴克豪森信号接收器还可用于涡流检测。当在激励线圈中通以交变电流信号时，接收线圈31可获取到感应的涡流信号，其感应的涡流信号受被测部件电导率、磁导率、有无裂纹等因素影响，通过涡流信号可得到材料电导率、磁导率以及表面裂纹。涡流信号通过接收线圈31获取，检测厚度受趋肤效应的影响，由励磁线圈12输入的第一激励信号的励磁频率决定。

在优选的实施方式中，所述声波传感器包括设于所述闭合磁路中的第一线圈51和第二线圈52。在优选的实施方式中，所述磁轭11弯曲形成靠近所述待测部件7的两个端部，例如弯曲形成U型磁轭11时，所述第一线圈51和所述第二线圈52分别设置于所述U型磁轭11的每个端部与所述待测部件7之间。

在优选的实施方式中，声波激励信号可包括兆赫兹窄频带瞬态脉冲信号和低频窄频带瞬态脉冲信号。当所述声波激励信号为兆赫兹级的窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为磁超声体波信号。通过电磁超声体波测量得到材料腐蚀等因素导致的壁厚较薄。当所述声波激励信号为低频窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为导波信号。

当所述声波激励信号为兆赫兹窄频带瞬态脉冲信号时，可进行超声体波测厚与直入射探伤。具体的，激励线圈通电可与漏磁检测时相同，励磁线圈12中输入直流电流信号，U型磁轭11形成U型磁铁。U型磁轭11的N极或S极与其下方对应线圈组成电磁超声传感器功能，根据电磁超声原理，在此结构下，当在第一线圈51或第二线圈52中通以中心频率在几兆赫兹的窄频带瞬态脉冲信号时，可在被测部件内部激发出垂直入射的横波，通过此横波可实现植入射探伤或线圈正下方区域厚度测量。在一个具体例子中，可得到如图9所示的超声测厚信号。

当所述声波激励信号为低频窄频带瞬态脉冲信号时，可进行导波检测。具体的，激励线圈通电与超声体波测厚时相同，励磁线圈12中输入直流电流信号，U型磁轭11形成U型磁铁。U型磁轭11的N极或S极与其下方对应线圈组成电磁超声传感器功能，根据电磁超声原理，在此结构下，当在第一线圈51或第二线圈52中通以中心频率在低频(50kHz～500kHz)的某些频段窄频带瞬态脉冲信号时，可在被测部件上激发出较单一S0模态导波，导波能量在被测部件厚度方向分布均匀，可检测整个厚度上缺陷。在一个具体例子中，可得到如图10所示的超声导波信号。

在优选的实施方式中，第一线圈51和第二线圈52的开关可为螺旋形，蝶形回折形或跑道形等多种形状。

在优选的实施方式中，当所述第一线圈51和第二线圈52为环形线圈，第一线圈51和第二线圈52相邻两个环形线源的距离等于表面波的波长时，所述第一线圈51和第二线圈52还可用于表面波检测。

其中，如图11和图12所示，第一线圈51和第二线圈52相邻两个环形线源的距离与表面波的波长相等，即

a＝λ_R且

其中，a为相邻两个环形线源的距离，λ_R为激励或接收的表面波波长，d为内环的直径，N为线圈圈数。

当所述第一线圈51和第二线圈52用于表面波检测时，激励线圈通电状态可与导波检测时相同，即在激励线圈中输入直流电流信号，激励线圈产生稳定磁场。

优选的，第一线圈51和第二线圈52在表面波检测时可采用不同的激发和接收模式。例如，在一具体例子中，所述第一线圈51用于基于输入的声波激励信号形成表面波信号，所述第二线圈52用于接收所述第一线圈51形成的并经过所述待测部件7的表面波信号。在另一个具体例子中，所述第二线圈52用于基于输入的声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈51用于接收所述第二线圈52形成的并经过所述待测部件7的表面波信号。待测部件7在N极和S极间部分存在缺陷时会使接收到表面波信号的能量减小，通过能量减小值评估曲线的大小。

在还一个具体例子中，所述第一线圈51和所述第二线圈52均可基于输入的声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈51接收所述第二线圈52形成的并经过所述待测部件7的表面波信号，所述第二线圈52接收所述第一线圈51形成的并经过所述待测部件7的表面波信号。当采用自激自收方式时，自身接收另一个线圈产生的表面波信号，通过透射系数和反射系数准确的判定缺陷的大小，可得到如图13所示的表面波信号。

本实用新型的磁特性传感器、声波传感器、巴克豪森信号接收器和磁声发射信号接收器可将获得的多个磁特性参数、超声波信号、巴克豪森信号、涡流信号和磁声发射信号传输至外部信号处理装置。信号处理装置可分别对磁巴克豪森信号、磁声发射信号、多个磁特性参数、涡流信号和超声波信号进行特征值提取，通过多元线性回归方法得到多个特征值于材料某一损伤的关系，对损伤进行评价。

电磁声复合无损检测装置可通过漏磁及低频电磁信号获取材料内部或表面缺陷情况，并可结合涡流、导波及表面波信号判断缺陷是内部还是材料表面缺陷，本实用新型的电磁声复合无损检测装置通过多种检测可确定待测部件7的内部或表面是否存在缺陷，准确定位待测部件7的缺陷位置，并可通过多种检测确定待测部件7的损伤位置和原因，防止单一检测导致检测结果不准确的情况。电磁声复合无损检测装置在直流工作模式下可完成电磁超声、漏磁的检测，在交流工作模式，在激励线圈通以交流电时，可激发得到巴克豪森信号、磁声发射信号、多个磁参数、低频电磁信号，此外，涡流检测也工作在交流工作模式下，以避免工作在直流模式时对漏磁检测的干扰。

基于相同原理，本实施例还公开了一种电磁声复合无损检测系统，如图14所示，该系统包括如本实施例的电磁声复合无损检测装置001、信号发生装置002和所述信号处理装置003。其中，所述信号发生装置002可形成所述第一激励信号、所述第二激励信号和所述声波激励信号，并选择将所述第一激励信号还是第二激励信号输入磁场发生组件，更具体地，输入磁场发生组件的励磁线圈12。

本实施例中的电磁声复合无损检测装置在实际应用中，可采用以下方法对待测部件7进行无损检测。如图15所示，该方法可包括：

S100：向磁场发生组件输入第一激励信号以使所述磁场发生组件产生交变磁场，通过磁特性传感器得到磁特性参数，通过巴克豪森信号接收器接收巴克豪森信号和涡流信号，通过磁声发射信号接收器接收磁声发射信号；

S200：向磁场发生组件输入第二激励信号以使所述磁场发生组件产生稳定磁场，通过磁特性传感器得到漏磁信号，并向声波传感器输入声波激励信号，通过所述声波传感器得到超声波信号；

S300：将所述磁特性参数、巴克豪森信号、涡流信号、磁声发射信号、漏磁信号和超声波信号发送至外部信号处理装置，以使所述信号处理装置根据所述磁特性参数、巴克豪森信号、涡流信号、磁声发射信号、漏磁信号和超声波信号的至少之一得到待测部件7的无损检测结果。

在优选的实施方式中，所述声波传感器包括设于所述磁场发生组件和所述待测部件7形成的闭合磁路中的第一线圈51和第二线圈52。

在一个可选的实施方式中，如图16所示，所述S200中向声波传感器输入声波激励信号，通过所述声波传感器得到超声波信号进一步可包括：

S211：向所述第一线圈51输入声波激励信号；

S212：通过所述第二线圈52接收所述第一线圈51形成的并经过所述待测部件7的表面波信号；

S213：将所述表面波信号传输至外部信号处理装置。

在另一个可选的实施方式中，如图17所示，所述S200中向声波传感器输入声波激励信号，通过所述声波传感器得到超声波信号进一步还可包括：

S221：向所述第二线圈52输入声波激励信号；

S222：通过所述第一线圈51接收所述第二线圈52形成的并经过所述待测部件7的表面波信号；

S223：将所述表面波信号传输至外部信号处理装置。

在还一个可选的实施方式中，如图18所示，所述S200中向声波传感器输入声波激励信号，通过所述声波传感器得到超声波信号进一步还可包括：

S231：向所述第一线圈51和第二线圈52输入声波激励信号；

S232：通过所述第二线圈52接收所述第一线圈51形成的并经过所述待测部件7的表面波信号，通过所述第一线圈51接收所述第二线圈52形成的并经过所述待测部件7的表面波信号；

S233：将所述第一线圈51和所述第二线圈52接收的表面波信号传输至外部信号处理装置。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁声复合无损检测装置，其特征在于，包括：

磁场发生组件，用于与待测部件形成闭合磁路，基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场；

磁特性传感器，用于根据所述待测部件和所述稳定磁场得到漏磁信号，根据所述待测部件和所述交变磁场得到磁特性参数；

声波传感器，用于在稳定磁场中基于输入的声波激励信号，形成并接收经过所述待测部件的超声波信号；

巴克豪森信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的巴克豪森信号和涡流信号；

磁声发射信号接收器，用于接收待测部件在交变磁场中形成的磁声发射信号。

2.根据权利要求1所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述磁场发生组件包括磁轭以及设于磁轭上的励磁线圈；

所述磁轭与所述待测部件形成闭合磁路；

所述励磁线圈基于输入的第一激励信号在所述闭合磁路中形成交变磁场，基于输入的第二激励信号在所述闭合磁路中形成稳定磁场，其中所述第一激励信号为交变信号，所述第二激励信号为直流信号。

3.根据权利要求2所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述磁声发射信号接收器设于所述待测部件对应于所述磁轭中央的表面，

所述磁特性传感器包括：

两个导磁靴，分别设于所述磁声发射信号接收器相对的两个侧面的外侧；

霍尔器件阵列，设于所述导磁靴与所述磁声发射信号接收器间，用于检测表面励磁强度、漏磁信号和低频电磁信号；以及

感应线圈，固定于所述磁轭上，用于检测所述交变磁场和所述稳定磁场的磁感应强度。

4.根据权利要求3所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述磁声发射信号接收器包括：

骨架，与所述霍尔器件阵列形成具有容纳腔的侧壁；以及

吸声材料和压电晶片，收容于所述容纳腔中。

5.根据权利要求3所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述巴克豪森信号接收器包括设于所述两个导磁靴外侧的接收线圈。

6.根据权利要求2所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述声波传感器包括设于所述闭合磁路中的第一线圈和第二线圈。

7.根据权利要求6所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述磁轭弯曲形成靠近所述待测部件的两个端部，所述第一线圈和所述第二线圈分别设置于所述磁轭的每个端部与所述待测部件之间。

8.根据权利要求1所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，当所述声波激励信号为兆赫兹窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为磁超声体波信号；

当所述声波激励信号为低频窄频带瞬态脉冲信号时，所述超声波信号为导波信号。

9.根据权利要求6所述的电磁声复合无损检测装置，其特征在于，所述第一线圈和第二线圈为环形线圈，第一线圈和第二线圈相邻两个环形线源的距离等于表面波的波长；

所述第一线圈用于基于所述声波激励信号形成表面波信号，所述第二线圈用于接收所述第一线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号；或者

所述第二线圈用于基于所述声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈用于接收所述第二线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号；或者

所述第一线圈和所述第二线圈基于声波激励信号形成表面波信号，所述第一线圈接收所述第二线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号，所述第二线圈接收所述第一线圈形成的并经过所述待测部件的表面波信号。

10.一种电磁声复合无损检测系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电磁声复合无损检测装置、信号发生装置和信号处理装置；

所述信号发生装置用于形成所述第一激励信号、所述第二激励信号和所述声波激励信号；

所述信号处理装置用于根据所述电磁声复合无损检测装置输出的所述漏磁信号、所述磁特性参数、所述超声波信号、所述巴克豪森信号、所述涡流信号和所述磁声发射信号中的至少之一得到待测部件的无损检测结果。