公开了一种AC场测量系统和方法。所述系统包括用于在导体2内感应AC场的结构6和传感器，例如线圈8，所述传感器响应于AC场以产生表示所述AC场的信号。所述系统还包括电路18，所述电路被构造成向所述信号施加一定量的相移，所述一定量适于减小取决于所述传感器线圈8距所述导体2的距离的信号的组分。所述电路可以通过数字电路和/或模拟电路实现。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及AC场测量（ACFM)系统，尤其且非排他地设及用于探测导体中的缺陷 和/或确定导体中缺陷的尺寸的ACFM系统。
技术介绍
ACFM是用于探测导电材料，如金属中的表面断裂纹并确定该表面断裂纹的尺寸的 电磁非破坏性技术。该技术在探测铁素体钢结构中的表面断裂纹和确定表面断裂纹尺寸而 不需要接近或接触光亮金属方面中具有特定应用。因此，例如，该技术消除了对要被检查的 区域进行大范围的预先清洁或者去除保护性漆层的需求。 申请人研发的已知系统在国际专利申请公开号W0 92/12422中描述，其教导了一 种ACFM系统，其用于利用探针来探测导体中的缺陷并确定缺陷的尺寸，该系统包括：用于 感应（in化cing)均匀场的结构，至少在处于测试AC场之下的导体的结构和构造的制造公 差内均匀；多个传感器，所述多个传感器响应于所述场，用于产生表示导体中缺陷的信号； W及用于实现场的供能的设备。 申请人还在欧洲专利申请公开号EP0566624中公开了一种ACFM系统，用于感应 交变信号电流并且具有传感器，所述传感器包括位于探针内的第一和第二线圈。磁辆被包 括在探针中，用于在第一方向上感应均匀场，且所述第一线圈设置成使得其纵向轴线在所 述第一方向上延伸。第二线圈定位成使得它的纵向轴线在与第一方向正交的第二方向上延 伸。还包括处理器，用于处理线圈所产生的表示测试件中的缺陷的信号，使得磁场的一个组 分相对于另一个组分在显示器上绘制。 传感器离处于测试下的导体的距离在测试过程中可W变化，例如，由于导体上的 涂层，如漆的厚度的变化。传感器离处于测试下的导体的距离的该种变化导致感测缺陷的 信号的减小，该是因为与传感器距导体的距离相关的第二感测信号破坏地干扰感测缺陷的 信号。 鉴于前面的问题，设计了本专利技术的各方面和实施方式。
技术实现思路
从第一方面看，提供了一种AC场测量系统，其包括；用于在导体中感应AC场的结 构；响应于所述AC场W产生表示AC场的信号的传感器；W及电路，所述电路被构造成将所 述信号相移一定量，所述量适于减小取决于传感器距导体的距离的信号的组分。[000引从第二方面看，提供了一种用于AC场测量的方法，其包括；在导体中感应AC场； 感测表示AC场的信号；W及将所述信号相移一定量，所述量适于减小取决于发生感测之处 距导体的距离的信号的组分。根据第一和第二方面的实施方式可W降低测量系统对传感器在导体之上的高度 的变化的灵敏性。实际上该减小了噪声、高度变化所致的提升响应（liftoffresponse)、提 升，并且提高了ACFM测量值的准确性。尤其是，例如，ACFM测量值对不稳定的操作者的手 或者对处于检查下的工件的漆厚度的变化不太敏感。 一个或多个实施方式在非破坏性测试方面具有特定用途，其中信号表示导体中的 缺陷。由于提升响应的敏感性降低，该系统可W对缺陷更敏感，并且与其他情况相比能够指 示检查工件的主体内的更小缺陷或更深缺陷。 适当的是，传感器离导体的距离是距离与传感器相对的导体表面的距离，由于导 体的表面提供了有用的资料。在该个方面，应该理解的是，据此测量距离的导体的表面实际 上是消除（smoothout)表面轮廓中的微小变化的"名义"表面。但是，即使在类似幅度的 提升变化的情况下，还是可W探测到深度2-3mm的缺陷。 典型地是，所述传感器被构造成在跨过导体的方向上可移动。例如，传感器可W相 对于导体在基本上平行于导体的表面的方向上可移动。虽然通常传感器相对于处于检查的 工件移动，但是传感器是静止的而检查工件相对于它移动也是有可能的。 可选的或附加的，一个或多个实施方式可W具有探针，该探针由多个固定成线性 阵列的传感器构成。该种多传感器探针施加到表面并且在探针固定的同时可W收集数据， 良P，在探针、传感器或处于测试的工件中都没有运动。 在一个或多个实施方式中，所述系统和/或传感器可W安装到托架上。附加的或 替代的，处于检查的工件可W安装在托架上。 在一个或多个实施方式中，所述结构被构造成感应均匀场强的AC场，该允许了更 一致并因此更精确的缺陷探测。AC场可W在足够大的区域上具有均匀场强，W消除导体的 表面几何形状中的局部变化，但是所述区域足够小W解析所述导体的曲率或其他粗略几何 形状影响，由此进一步提高探测缺陷的精度。 在一个或多个实施方式中，所述电路包括处理器。处理器提供多功能性，并且可W 用于控制场感应结构的功能、探测信号相位的变化W及相对于处于检查的工件移动传感器 /系统。 在一个或多个实施方式中，所述处理器包括数字信号处理器。数字信号处理器可 W被优化，W对数据执行计算，并且尤其适于包括算法实现的本专利技术的实施方式。[001引算法实现可W利用W下关系来确定ACFM测量值： 其中，f是被感应场的频率，0是施加到信号的相移，Bx(t)是表示AC场的信号的 值，而ACFM是交变电流场测量值。 可选的，所述电路包括电路结构，所述电路结构被构造成在信号和信号的反转之 间WAC场相同的频率切换并在相对于AC场的相移一定量的相位切换，所述一定量适于减 小取决于传感器距导体的距离的信号的组分。在特定的电路结构中，提供了开关，所述开关 响应与AC场具有相同频率的AC信号，W在第一和第二极之间切换，所述第一和第二极分别 禪接到信号和信号的反转。导致切换的AC信号可W是方波。 典型地，信号被输入到具有正增益极性的电路元件和具有负增益极性的电路元 件，相应电路元件的输出禪接到开关的相应极。适当的是，相应的电路元件包括运算放大器 和被构造成逆变器的运算放大器。 可W提供用于从切换的信号中去除DC组分的低通滤波器。 在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述传感器包括至少一个线圈，并且可W包 括多个线圈，所述线圈产生指示AC场的相应的信号，其中相应的相移被施加到来自每个线 圈的信号。 从第S方面看，提供了一种AC场测量系统，其包括；用于在导体中感应AC场的结 构；包括至少一个线圈的传感器，所述传感器响应于所述AC场，W产生表示所述AC场的信 号；W及电路，所述电路被构造成对于传感器相对于所述导体的特定位置，相移所述信号跨 过一定范围的相位。 从第四方面看，提供了一种用于AC场测量系统的方法，该方法包括：在导体中感 应AC场；感测表示AC场的信号；W及对于相对所述导体执行感测的特定位置，相移所述信 号跨过一定范围的相位。 根据第=和第四方面的实施方式包括校准模式，并且典型地，所述特定位置是如 下中的一个；导体中的缺陷、导体的非缺陷部分、W及远离导体表面的位置。 典型地，在校准模式下，所述系统被构造成评估；针对所述相位范围内的相应相移 值的缺陷响应，所述相应相移值对应于在所述位置在所述导体内的缺陷处时的信号和所述 位置在所述导体的非缺陷部分处时的信号之间的差；W及针对所述相位范围内的相应相移 值的提升响应，所述相应相移值对应于在所述位置远离所述导体时的信号和所述位置在所 述导体的非缺陷部分处时的信号之间的差。 根据本专利技术的一个或多个实施方式，所述系统包括处理器电路，所述处理器电路 被构造成从所述缺陷响应和提升响应的范围确定提升响应小而缺陷相应相对大的相移值。【附图说明】 W只是示例的形式，将参照附图来描述根据本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种AC场测量系统，包括：用于在导体中感应AC场的结构；响应于所述AC场以产生表示所述AC场的信号的传感器；以及电路，所述电路被构造成向所述信号施加一定量的相移，所述一定量适于减小取决于所述传感器距所述导体的距离的信号的组分。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·帕拉莫尔，布鲁斯·布莱克利，迈克尔·史密斯，
申请(专利权)人：软件技术咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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