CN2720440Y - 磁光涡流成像无损检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种对各种材料和器件表面进行无损缺陷检测的装置，特别是采用涡流法进行检测的磁光涡流成像无损检测装置，由架体纵向固定的半导体激光光源、偏振分光器、磁感应器及磁感应器下端固定的法拉第旋转元件和架体横向固定的偏振分光器、偏振片、凸透镜、成像显示器构成，其中，偏振分光器在纵、横架体的交叉点上，偏振分光器沿45°角镀有下层单向反光膜。本实用新型与现有涡流检测相比优点是：检测准确度高，是现有涡流检测效率的5－50倍；检测时无需对被测件表面油漆等清除；检测结果图象化，直观易懂，可通过录象保存。

Description

磁光涡流成像无损检测装置

所属技术领域

本实用新型为一种对各种材料和期间表面进行无损缺陷检测的装置，特别是采用涡流法进行检测的磁光涡流成像无损检测装置。

背景技术

无损检测是对各种材料和器件的表面检查而有不对原有的各种属性造成破坏的检测方法。其在飞机制造、输油管道、桥梁和汽车等方面均有重要作用，应用此项技术可以防止事故的发生，减少不必要的损耗，改善产品可靠性等。目前，无损检测技术有五大常规方法，分别是超声法、射线法、磁粉法、渗透法和涡流法。涡流法与其它方法相比有其独特的优点，与超声法和射线法相比，它不需要耦合剂，可以非接触性测量；与磁粉法相比，对磁性和非磁性材料均有效，而且不污染环境，操作简单，省工省力；与渗透法相比，它不需要清洗试件，可以实验检测自动化。因此，涡流无损检测是无损检测技术中具有重要意义的一种方法。由于涡流无损检测的优越性，现广泛应用于高精尖的产品和物件上，特别是航行器的检测，相应涡流检测法遇到了新的挑战：

(1)多层结构的缺陷或腐蚀检测；

(2)连接件下的缺陷检测；

(3)靠近物体边缘的表层及亚表层的缺陷检测。

因传统的涡流检测方法中检测装置的探头尺寸太小，要进行大量、大面积检测需消耗大量的时间。而且，该方法要求有专门训练的操作人员，以便对检测数据进行解释，相应检测工作量繁杂，检测结果不直观。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种涡流检测方法中检测装置探测面积大，操作简单，可直观观测被检测件缺陷，检测省时省力的磁光涡流成像无损检测装置。

本实用新型的解决方案是：一种磁光涡流成像无损检测装置，包括架体、涡流感应器、探测头、其特征在于架体的纵向从上自下分别固定有半导体激光光源、偏振分光器、磁感应器，架体横向从左自右分别固定有偏振分光器、偏振片、凸透镜、成像显示器，其中：偏振分光器为纵向、横向的交叉点，偏振分光器沿45°角镀有下层单向反光膜，探测头为法拉第旋转元件(磁光玻璃)，法拉第旋转元件固定在涡流感应器底端。

本实用新型的工作原理是：根据法拉第磁光效应，以平行于外加磁场方向传播的线性偏振光，当穿过磁场中的旋光介质时，其偏振平面会被扭转，若旋光介质的长度、材料和入射光的大小方向一定，则扭转角度的大小只与磁场强度或磁场强度矢量有关。因此根据涡流检测原理可知，只要在被检测件中的被检区域内产生直线流动，均匀分布的层状电涡流，会在空间感应出垂直于被测试件的磁场。如果测试件在该区域含有缺陷，则缺陷处涡流的流动将发生变化，并引起该处的垂直磁场发生变化；此时，可采用与该磁场平行放置的磁光传感元件将磁场的这种变化转化成相应的光强度的变化，即可对缺陷进行及时成像。本实用新型装置中，半导体激光光源发出的光束，经偏振分光器分光，继续向下照射的光线变成线形偏振光，穿过涡流感应器形成的磁场，到法拉第旋转元件，射向被测件表面，经被测件表面反射后，光束第二次经过法拉第旋转元件，到达偏振分光器，由于偏振分光器沿45°角镀有下层单向反光膜，光线经反光膜反射，转射到横向的偏振片对光线偏振，然后通过凸透镜成像在成像显示器上显示。当被测件无损伤时，被测件反射的光经涡流感应器后偏振方向无变化，经偏振分光器的反光膜反射到偏振片时，偏振片事先调好偏振方向与该反射光偏振角度相同时，凸透镜成像，在成像显示器上将表现出明亮的光斑；当被测件有损伤时，被测件反射的光经涡流感应器后缺陷处涡流的流动将发生变化，并引起该处的垂直磁场发生变化，相应在法拉第旋转元件与涡流感应器作用下，反射的光偏振方向进一步加大，从而在偏振片处反射光线的偏振方向与偏振片的偏振角度不相同，经凸透镜成像，在成像显示器上将表现出暗光斑。在成像显示器上通过明亮光斑或暗光斑的显示达到直观观测被测件有无缺陷。

本实用新型与现有涡流无损检测相比有以下优点：

(1)准确度高：优于常规的涡流检测准确度

(2)效率高：采用本实用新型对被测件进行无损检测是常规涡流方法效率的5-50倍，其原因是常规涡流检测采用的探头尺寸太小，是足点足点的探测检测。而本实用新型探测头为法拉第旋转元件，半导体激光光源照射到法拉第旋转元件的光斑面积即是探测面积，因此可根据设置光源强度与照射到法拉第旋转元件上的面积相配，即可提高检测效率5-50倍。

(3)检测前不需对油漆等表面覆层进行清除，因为磁光涡流成像的质量不受小距离的影响，而常规的检测方法必须对表面覆层进行清除。

(4)可对表层及亚表层缺陷进行适时成像检测。

本实用新型可结合附图进一步说明

图1为本实用新型实施例结构示意图。

其中：1为架体，2为涡流感应器，3为法拉第旋转元件，4为半导体激光光源，5为偏振分光器，6为偏振片，7为凸透镜，8为成像显示器，9为信号处理计算机，10为被测试件。

实施方式

本实用新型实施例如图1所示，一种磁光涡流成像无损检测装置，其架体1由纵向和横向交叉构成，架体1纵向从上自下分别固定有半导体激光光源4，偏振分光器5，涡流感应器2，在涡流感应器2底端固定法拉第旋转元件3，架体1横向从左自右分别固定有偏振分光器5，偏振片6，凸透镜7和成像显示器8，其中，偏振分光器5为纵横架体1的交叉点，偏振分光器5沿45°角镀有下层单向反光膜，成像显示器8为一摄象机，摄象机8与信号处理计算机9连通，将成像信号传到信号处理计算机9中。

本实施例中成像显示器采用摄象机，并于信号处理计算机相连，将成像信号传输到计算机进行处理、显示，可使检测结果图象化，直观易懂，可通过录象保存。

Claims (2)

1、一种磁光涡流成像无损检测装置，包括架体(1)，涡流感应器(2)，探测头(3)，其特征在于架体(1)纵向从上自下分别固定有半导体激光光源(4)，偏振分光器(5)，涡流感应器(2)，架体(1)横向从左自右分别固定有偏振分光器(5)，偏振片(6)，凸透镜(7)和成像显示器(8)，其中：偏振分光器(5)为纵、横架体(1)的交叉点，偏振分光器(5)沿45°角镀有下层单向反光膜，探测头(3)为法拉第旋转元件，法拉第旋转元件(3)固定在涡流感应器(2)底端。

2、根据权利要求1所述的磁光涡流成像无损检测装置，其特征在于成像显示器(8)与一信号处理计算机(9)连通，将成像信号传输到信号处理计算机(9)中。

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