一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统技术方案

本发明专利技术涉及铁磁性平面构件损伤检测领域，特别涉及一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统。本发明专利技术的方法包括步骤A.磁发射机构发出磁场，通过磁传感器检测磁场经过构件时产生的磁场强度变化；B.信号处理电路将磁传感器检测到的磁场信号经过处理传入损伤报警终端和信号分析显示终端；C.损伤报警终端进行定性检测，对于超出阈值的信号进行报警；和/或信号分析显示终端进行定量检测，定量分析计算并显示损伤的大小。还对应的提供有磁发射检测系统。本发明专利技术解决目前磁性损伤检测中，检测系统结构复杂、数据处理过程繁琐，检测效果不理想等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统
本专利技术涉及铁磁性平面构件损伤检测领域，特别涉及一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统。
技术介绍
目前铁磁性构件损伤检测主要采用的方法有：漏磁检测方法，通常对铁磁性构件进行深度饱和励磁，通过检测构件损伤产生的漏磁信号对构件损伤进行定位定量检测，存在的问题是采用永磁励磁机构复杂笨重，需要对不同尺寸和结构的构件设计励磁回路进行励磁。而采用交流励磁的方式往往又需要很大的安匝数。传统的涡流检测方法，通常由换能器、激励线圈、检测线圈、信号调理电路等组成，检测过程中需要较大的激励信号源，且检测信号获取，分析处理过程较为复杂。磁发射检测是一种将磁场发射到检测构件的表面，通过检测磁发射区域磁场的变化来确定缺陷的有无及缺陷定量检测。不同于传统的漏磁检测施加磁场方向是在构件平面内，磁发射检测施加的磁场方向是垂直于检测表面。
技术实现思路
本专利技术提供一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法及磁发射检测系统，旨在解决目前磁性损伤检测中，检测系统结构复杂、数据处理过程繁琐，检测效果不理想等问题。本专利技术提供一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法包括以下步骤：A.磁发射机构发出磁场，通过磁传感器检测磁场经过构件时产生的磁场强度变化；B.信号处理电路将磁传感器检测到的磁场信号经过处理传入损伤报警终端和信号分析显示终端；C.损伤报警终端进行定性检测，对于超出阈值的信号进行报警；和/或信号分析显示终端进行定量检测，定量分析计算并显示损伤的大小。作为本专利技术的定性检测方法，所述步骤C中定性检测包括以下步骤：S11.确定磁发射检测装置的高度，包括磁发射机构与检测构件距离及磁传感器与检测构件距离，取与检测构件相同材质的构件，制作一个标准伤；S12.将磁发射检测装置固定在距离标准伤构件一定高度的位置，采用线扫描的方式对标准伤进行检测，获取标准伤的缺陷信号；S13.对标准伤获取的缺陷信号信噪比进行分析，如果信噪比过低，减小磁发射检测装置和构件之间的距离重复步骤S12，直至缺陷信号的信噪比合适，记录下磁发射检测装置和构件之间的距离以及标准伤缺陷信号的大小作为损伤判定的阈值；S14.将磁发射检测装置置于构件上方步骤S13记录下的距离处，检测检测构件，如果出现检测信号大于阈值的情况下，损伤报警终端报警，确定存在大于标准伤的损伤。作为本专利技术的定量检测方法，所述步骤C中定量检测包括以下步骤：S21.确定磁发射检测装置的高度，取与检测构件相同材质的构件，制作一个标准伤；S22.将磁发射检测装置固定在距离标准伤构件一定高度的位置，采用线扫描的方式对标准伤进行检测，获取标准伤的缺陷信号；S23.对标准伤获取的缺陷信号信噪比进行分析，如果信噪比过低，减小磁发射检测装置和构件之间的距离重复步骤S22，直至缺陷信号的信噪比合适，记录下磁发射检测装置和构件之间的距离以及标准伤缺陷信号的大小作为损伤判定的阈值；S24.制作一系列不同尺寸的标准损伤，采用等间隔采样的方式对固定提离高度的标准损伤的测得的信号进行标定；S25.采用等间隔采样检测检测构件，对于超出阈值的信号结合步骤S24中的标定信号大小，对检测获得的信号进行分析，计算损伤的等效深度和宽度。作为本专利技术的铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法，所述步骤A包括：A1.磁传感器检测与检测构件平面平行的任意方向磁场，通过磁发射机构和带有损伤检测构件构成磁路的不平衡性，检测由损伤带来的磁场强度变化。作为本专利技术的定量检测方法，所述步骤A包括：A2.磁传感器检测与检测构件平面法向平行或斜交方向磁场，通过磁发射机构和检测构件的磁场强度变化，进行损伤检测。本专利技术还提供一种磁发射检测系统包括磁发射检测装置，包括发出磁场的磁发射机构和检测磁场强度的磁传感器；处理磁场信号的信号处理电路；进行定性检测并报警的损伤报警终端和/或进行显示和定量分析计算损伤大小的信号分析显示终端；所述磁发射机构和磁传感器通过磁路耦合连接，所述磁发射检测装置连接并输出信号到信号处理电路，所述信号处理电路连接并输出信号到损伤报警终端和/或信号分析显示终端。作为本专利技术的一种情况，所述磁传感器由检测线圈或磁检测元件构成，所述检测线圈或磁检测元件位于磁发射机构的下方，检测磁发射机构下方的磁场强度或磁感应强度的变化。作为本专利技术的一种情况，所述磁发射机构设有导磁体，所述磁传感器由检测线圈构成，所述检测线圈绕制在导磁体上。作为本专利技术的一种情况，所述磁发射机构由以下形式实现：永磁、激励线圈、永磁和激励线圈、永磁和导磁体、导磁体和激励线圈结合的方式。作为本专利技术的一种情况，所述磁发射机构由励磁结构组成，所述励磁结构形成磁回路并存在和检测平面垂直方向上的潜在磁路支路。本专利技术的有益效果是：本专利技术为磁发射式检测，不需要对检测构件进行强励磁，造成构件磁化后剩磁较大的问题；检测装置不需要很强的磁场，较漏磁检测检测装置轻便，同时避免了漏磁检测强励磁探头对构件强吸附，难闭合等问题；检测采用非接触式检测，可以适用于粉尘、污垢、油污等恶劣环境；检测方法简单，检测效果理想，检测系统结构简单，成本低廉。附图说明图1是本专利技术一种磁发射检测系统的结构示意图；图2是本专利技术中磁发射机构的结构示意图；图3是本专利技术磁发射机构的励磁结构的第一示意图；图4是本专利技术磁发射机构的励磁结构的第二示意图；图5是本专利技术中磁传感器的第一位置示意图；图6是本专利技术中磁传感器的第二位置示意图；图7是本专利技术磁传感器检测磁场方向与检测构件平面平行时的第一示意图；图8是本专利技术磁传感器检测磁场方向与检测构件平面平行时的第二示意图；图9是本专利技术磁传感器检测磁场方向与检测构件平面法向平行或斜交时的第一示意图；图10是本专利技术磁传感器检测磁场方向与检测构件平面法向平行或斜交时的第二示意图；图11是本专利技术中磁敏感元件检测时典型的损伤信号图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。对铁磁性平板构件浅层损伤磁发射无损检测方法是利用磁发射机构11和磁传感器12及相关的检测分析电路来实现对检测构件5的磁性无损检测。如附图1所示，整个磁发射检测系统包括磁发射检测装置1，包括发出磁场的磁发射机构11和检测磁场强度的磁传感器12；处理磁场信号的信号处理电路2；进行定性检测并报警的损伤报警终端3和/或进行定量分析计算和显示损伤大小的信号分析显示终端4；磁发射机构11和磁感应器12通过磁路耦合连接，磁发射检测装置1连接并输出信号到信号处理电路2，所述信号处理电路2连接并输出信号到损伤报警终端3和/或信号分析显示终端4。磁发射机构有两种，第一种磁发射机构11主要用于产生和构件平面垂直的磁场，可以用永磁、激励线圈或永磁和激励线圈结合的方式产生和检测构件5平面垂直的磁场，磁场方向可以为磁极进入检测构件，也可以为检测构件5进入磁极。也可结合导磁体增强发射磁场或改善磁场分布，导磁体为高磁导率的材料，形状可以为圆柱(附图2a)、圆锥体、长方体（附图2b）、圆台等，图2为几种典型的第一类磁发射机构，其中11a为磁极，11b为导磁体及11c为激励线圈。第二类磁发射机构为一种由其他励磁机构产生的隐含磁发射机构11，励磁机构和检测构件形成磁回路后，会产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法，其特征在于，包括以下步骤：A.磁发射机构（11）发出磁场，通过磁传感器（12）检测磁场经过构件时产生的磁场强度变化；B.信号处理电路（2）将磁传感器（12）检测到的磁场信号经过处理传入损伤报警终端（3）和信号分析显示终端（4）；C.损伤报警终端（3）进行定性检测，对于超出阈值的信号进行报警；和/或信号分析显示终端（4）进行定量检测，定量分析计算并显示损伤（6）的大小。

【技术特征摘要】
1.一种铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法，其特征在于，包括以下步骤：A.磁发射机构（11）发出磁场，通过磁传感器（12）检测磁场经过构件时产生的磁场强度变化；B.信号处理电路（2）将磁传感器（12）检测到的磁场信号经过处理传入损伤报警终端（3）和信号分析显示终端（4）；C.损伤报警终端（3）进行定性检测，对于超出阈值的信号进行报警；和/或信号分析显示终端（4）进行定量检测，定量分析计算并显示损伤（6）的大小。2.根据权利要求1所述的铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法，其特征在于，所述步骤C中定性检测包括以下步骤：S11.确定磁发射检测装置（1）的高度，包括磁发射机构（11）与构件（5）距离及磁传感器（12）与构件（5）距离，取与检测构件（5）相同材质的构件，制作一个标准伤；S12.将磁发射检测装置（1）固定在距离标准伤构件一定高度的位置，采用线扫描的方式对标准伤进行检测，获取标准伤的缺陷信号；S13.对标准伤获取的缺陷信号信噪比进行分析，如果信噪比过低，减小磁发射检测装置（1）和检测构件（5）之间的距离重复步骤S12，直至缺陷信号的信噪比合适，记录下磁发射检测装置（1）和检测构件（5）之间的距离以及标准伤缺陷信号的大小作为损伤判定的阈值；S14.将磁发射检测装置置于构件上方步骤S13记录下的距离处，检测检测构件，如果出现检测信号大于阈值的情况下，损伤报警终端（3）报警，确定存在大于标准伤的损伤。3.根据权利要求1所述的铁磁平面构件浅层损伤磁发射检测方法，其特征在于，所述步骤C中定量检测包括以下步骤：S21.确定磁发射检测装置（1）的高度，包括磁发射机构（11）与构件（5）距离及磁传感器（12）与构件（5）距离，取与检测构件（5）相同材质的构件，制作一个标准伤；S22.将磁发射检测装置（1）固定在距离标准伤构件一定高度的位置，采用线扫描的方式对标准伤进行检测，获取标准伤的缺陷信号；S23.对标准伤获取的缺陷信号信噪比进行分析，如果信噪比过低，减小磁发射检测装置（1）和检测构件（5）之间的距离重复步骤S22，直至缺陷信号的信噪比合适，记录下磁发射检测装置（1）和检测构件（5）之间的距离以及标准伤缺陷信号的大小作为损伤判定的阈值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，潘世旻，张恩超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44