用于漏损通量检验的方法和装置制造方法及图纸

在一种用于检定缺陷的、用于铁磁检验物尤其铁磁管的漏损通量检验的方法中，检验物的检验体积借助于恒磁场被磁化。检验物的表面为了检测由缺陷所引起的漏磁场借助于探头装置来探测，该探头装置具有带有多个磁场敏感探头的探头阵列，这些探头在第一方向上并排布置且在检验的情形中被保持在相对检验物的表面的有限的检验距离中。探头电信号为了鉴别缺陷被评估。使用在其中探头在第一方向上相应具有处在直至10mm的检验距离的20%的范围中的探头宽度的探头装置。探头信号的评估包括映射操作(MAP)，在其中对于每个探头信号而言代表探头信号的信号信息与代表探头信号的形成位置的位置信息相联系，以便于形成取决于位置的信号数据，矩阵成型操作(MAT)，在其中取决于位置的信号数据或由此推导出的信号数据被存储在基础矩阵的位置正确地相关联的栏位中，和至少一次评估操作，在其中取决于位置的信号数据由基础矩阵的至少两个在评估方向上直接或间接相邻的栏位在使用至少一个评估算法的情形下彼此相联系。

Method and apparatus for leakage flux testing

In a method for checking the leakage flux of a ferromagnetic test, in particular ferromagnetic tubes, for the determination of defects, the test volume of the test substance is magnetized by a magnetic field of Yu Heng. The surface inspection to detect defects caused by the leakage magnetic field with the help of the probe to detect the device, the probe device has a sensor array with a plurality of magnetic field sensitive probe, the probe in a first direction and which are placed in test case is maintained in a test surface of limited test distance. Probe electrical signal to identify defects to be assessed. Probe device in which a probe has a probe width corresponding to a range of 20% to a 10mm of the probe in a first direction. Evaluation of probe signal including mapping operation (MAP), in the form of the position information of the position for each probe signal representative of probe signal and information on behalf of probe signal phase, signal data to form depends on the position of the matrix forming operations (MAT), in which the data signal depends on the position of the signal or the data derived by the position based on matrix storage correctly related field, and at least one assessment operation, in which the data signal depends on the position of the fundamental matrix of at least two in the direction of direct or indirect assessment of the adjacent column is connected to each other with at least one evaluation algorithm the case.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于检定缺陷的用于铁磁检验物的漏损通量检验的方法以及一种根据权利要求16的前序部分的对于执行方法合适的装置。
技术介绍
漏损磁通量方法在半成品和成品对缺陷的无损检验的情形中是用于不仅在制造过程中而且在成品的周期性重复检验的情形中的质量监控的重要组成部分。漏损磁通量方法相对材料的一些干扰性能例如表面粗糙度或在热轧产品的情形中的氧化皮层而言相比例如涡流法或超声检验较不敏感。由此得出在有用信号与干扰信号之间的更好的比例(N/S比例)，由此使得一种更可靠的瑕疵识别成为可能。在一种用于借助于漏损通量测量探测缺陷的装置的情形中，检验物的检验体积借助于磁化设备被磁化且借助于至少一个磁场敏感的探头(漏损通量探头)来探测以用于检测由缺陷所引起的漏磁场。在此进行在检验物的表面与探头之间在探测方向上的相对运动。在探测的情形中，探头被保持在相对检验物的表面的相对较小的、然而有限的检验距离中。单个探头掠过其宽度通过探头横行于探测方向的有效宽度来确定的检验轨迹。由在检验物中的磁化设备所产生的磁通量或者磁场在无缺陷的材料中在空间上大致均匀地分布。在该情况中，在靠近表面的区域中同样未出现实质的磁场梯度。裂纹和其它缺陷(例如缩孔、夹杂物或其它不均匀性例如焊缝等等)充当增加磁阻的区域，从而使得在缺陷附近的栏位部分被导引绕过缺陷且由金属被挤出到靠近表面的区域中。被挤出的栏位部分在用于检定缺陷的漏损通量方法的情形中被检查。在一种漏损通量测量的情形中，当由检验物被挤出的栏位部分达到直至探头的区域且在该处引起栏位的对于检查而言足够的变化时，缺陷可被检查出。漏损通量检验方法或者检验装置取决于待检验的材料如何来磁化被划分成带有恒磁场磁化(DC漏损通量检验)的方法或者装置和带有交变场磁化(AC漏损通量检验)的方法或者装置。在检验管子的情形中力求不仅检测外部瑕疵(也就是说在管子外侧处的瑕疵或者缺陷)而且检测内部瑕疵(也就是说在管内侧处的瑕疵以及在管壁中的瑕疵)。为此通常使用带有恒磁场磁化(DC漏损通量检验)的方法。在此利用恒磁场磁化的主要优点，即较大的渗透深度，从而使得内瑕疵和在管壁中的瑕疵同样可被检测。在此处所考虑的方法和装置的情形中为了执行检验使用一种探头装置，其具有带有多个在第一方向(宽度方向)上并排布置的磁场敏感的探头的探头阵列。探头电信号(也就是说探头的电气信号)或由此推导出的信号借助于用于鉴别缺陷的评估设备被一起评估。通过使用探头阵列，在探测过程的情形中被盖住的检验宽度可明显大于由单个探头被盖住的检验宽度。在宽度方向上的位置分辨率进一步通过各个探头的探头宽度来确定。通过使用探头阵列可以连续式方法实现检验物的高效检验。在各个探头关于其探头宽度的尺寸定义的情形中通常按照所谓的最小瑕疵长度。最小瑕疵长度是由其达到探头信号的最大幅度(也就是说最高检验灵敏度)以及最大可重复性的那些瑕疵长度(或者缺陷长度)。在相关标准中提及30mm或者最小瑕疵长度或一半的最小瑕疵长度的探头宽度，其中，最小瑕疵长度根据标准可例如为25mm或50mm。通过参考最小瑕疵长度可获得在尽可能长或者宽的探头阵列的情形中尽可能小的数量的探头(成本优化)与对于缺陷识别的良好的可重复性而言被认为必要的最大允许的探头宽度(一般而言最小瑕疵长度的一半)之间的良好的折衷。
技术实现思路
本专利技术的目的是说明一种用于铁磁检验物借助于探头阵列的漏损通量检验的方法和装置，其使得对不同瑕疵类型的瑕疵的可靠检验成为可能。为了实现该目的，本专利技术提供了一种带有权利要求1的特征的方法以及一种带有权利要求16的特征的装置。有利的改进方案在从属权利要求中进行说明。所有权利要求的表述通过参照说明书的内容来进行。在根据被要求保护的本专利技术的方法和装置的情形中，探头阵列的各个探头的探头宽度相对常规的方式被显著降低。探头宽度不再按照最小瑕疵长度，而是按照最小预期漏损通量宽度；其主要由探头相对材料表面的距离(检验间距)来确定。提供在宽度方向上局部高分辨率的探头阵列。检验距离的大约五分之一被认为是对于探头宽度而言在技术上有意义的下极限。在若干十分一毫米直至大约2mm的范围中的目前典型的检验距离的情形中，0.1mm的探头宽度的下极限目前被认为是有意义的，从而根据一种备选的表述方案探头宽度应处在0.1mm至10mm的范围中。在各个探头大于10mm的探头宽度的情形中，各个探头的所力求的较高的位置分辨率一般而言不再可完全达到。特别有利地目前出现在0.5mm至3mm的范围中的探头宽度。探头信号的评估包括多个彼此协调的操作，其被特别地匹配于局部或者空间上高分辨率的探头装置。在映射操作中，对于每个探头信号而言代表探头信号的信号信息与代表在经探测的面区域中的探头信号的形成位置的位置信息相联系。由此构成取决于位置的信号数据。映射操作创造了在信号信息与位置信息之间的明确关系且可充当用于产生被相应探测的面区域的“地图”。对于位置信息的确定而言可例如利用检验装置的转动传感器(角度位置传感器)和/或行程传感器的信号。在矩阵成型操作中，取决于位置的信号数据(或由此推导出的信号数据)被存储在基础矩阵的位置正确地相关联的栏位或者元件中。在此，“矩阵”的概念不同于矩阵在数学上的通常定义(元件以行和列的二维矩形布置)表示元件的n维布置，其中，n大于或等于二。在本申请的意义中的矩阵因此可具有多于二个的维度，例如三个或四个。该矩阵在最广泛的意义中建立了在位置信息、信号信息与必要时另外的对于影响该方法和其结果的参数的信息之间的关系。基础矩阵的第一维度代表信号信息，其包含关于在检验物表面的确定位置处测得的漏损通量的信息。该信号信息可作为标量或作为向量被给定。作为标量例如考虑漏损通量的信号幅度或所选择的分量，其例如可代表测得的漏损通量的法向分量或切向分量。信号信息同样可代表漏损通量的完整的矢量(Bx,By和Bz分量)。基础矩阵的第二维度代表在第一方向上、即在探头阵列的宽度方向上(横向于探测方向)的位置。当探头阵列的每个探头关联有自己的通道时，在第一方向上的位置同样可通过通道编号来给定。基础矩阵的第三维度代表在探测方向上的位置。该方向可垂直于第一方向或以对此或多或少的锐角来定向。另外的维度同样是可能的。例如，在其中磁通密度作为矢量取决于在通过方向上的探头位置和提离距离(检验距离)被存储的元件或者栏位的多维布置的形成是可能的。该矩阵然后构成一种特殊形式的用于探头如所描述的那样布置在其中的阵列的张量。基础矩阵或者在各个元件或者栏位中所包含的栏位信息充当用于评估的进一步操作的基础。在此实施至少一个评估操作，在其中来自基础矩阵的至少两个在(虚拟)评估方向上直接或间接相邻的栏位的取决于位置的信号数据在使用至少一个评估算法的情形下彼此相联系。该评估因此以在基础矩阵中所代表的面区域的“地图”工作，以便于根据一个或多个标准评估在基础矩阵或者其栏位或元件中所包含的信息。在此，探头阵列的各个探头中的其中一个的探头信息与探头阵列的至少一个另外的在评估方向上相邻的探头的探头信息和/或相邻的检验轨迹一起被评估。在此可考虑如下，即，在检验物处的两个紧密相邻的位置之间的、由紧密相邻的探头来探测的情况一般不突然变化，从而使得探头信号的相互关系可被考本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检定缺陷的、用于铁磁检验物尤其铁磁管的漏损通量检验的方法，在其中所述检验物的检验体积借助于恒磁场被磁化，所述检验物的表面为了检测由缺陷所引起的漏磁场借助于探头装置来探测，所述探头装置具有带有多个磁场敏感的探头的探头阵列，所述探头在第一方向上并排布置且在所述检验的情形中被保持在相对所述检验物的表面的有限的检验距离中，且探头电信号为了鉴别所述缺陷被评估，其特征在于，使用在其中所述探头在第一方向上相应具有处在直至10mm的所述检验距离的20%的范围中的探头宽度的探头装置，且所述探头信号的评估包括如下步骤：映射操作(MAP)，在其中对于每个探头信号而言代表所述探头信号的信号信息与代表探头信号的形成位置的位置信息相联系，以便于形成取决于位置的信号数据，矩阵成型操作(MAT)，在其中所述取决于位置的信号数据或由此推导出的信号数据被存储在基础矩阵的位置正确地相关联的栏位中，和至少一次评估操作，在其中取决于位置的信号数据由所述基础矩阵的至少两个在评估方向上相邻的栏位在使用至少一个评估算法的情形下彼此相联系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 DE 102014212499.91.用于检定缺陷的、用于铁磁检验物尤其铁磁管的漏损通量检验的方法，在其中所述检验物的检验体积借助于恒磁场被磁化，所述检验物的表面为了检测由缺陷所引起的漏磁场借助于探头装置来探测，所述探头装置具有带有多个磁场敏感的探头的探头阵列，所述探头在第一方向上并排布置且在所述检验的情形中被保持在相对所述检验物的表面的有限的检验距离中，且探头电信号为了鉴别所述缺陷被评估，其特征在于，使用在其中所述探头在第一方向上相应具有处在直至10mm的所述检验距离的20%的范围中的探头宽度的探头装置，且所述探头信号的评估包括如下步骤：映射操作(MAP)，在其中对于每个探头信号而言代表所述探头信号的信号信息与代表探头信号的形成位置的位置信息相联系，以便于形成取决于位置的信号数据，矩阵成型操作(MAT)，在其中所述取决于位置的信号数据或由此推导出的信号数据被存储在基础矩阵的位置正确地相关联的栏位中，和至少一次评估操作，在其中取决于位置的信号数据由所述基础矩阵的至少两个在评估方向上相邻的栏位在使用至少一个评估算法的情形下彼此相联系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述基础矩阵的情形中使用双极信号信息。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述探头信号借助于带有能调整的截止频率的带通滤波器的前置于所述映射操作的预过滤，其中，下截止频率被调整到所述探头信号的最小预期频率上而上截止频率被调整到所述探头信号的最大预期频率上。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于借助于带有能调整的截止频率的一个或多个带通滤波器的后置于所述映射操作的取决于瑕疵类型的过滤，其中，对于预先确定的瑕疵类型而言带通滤波器的下截止频率被调整到所述探头信号的最小预期频率上而所述带通滤波器的上截止频率被调整到所述探头信号的最大预期频率上。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于取决于所述瑕疵类型的过滤的带通的数量是能配置的且优选对于取决于所述瑕疵类型的过滤而言使用两个、三个、四个或多个带有不同截止频率的带通滤波器。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，一个或多个评估操作被执行，其设计成关于在规定的评估方向上规定数量的彼此相邻栏位的取决于位置的信号数据的过滤操作。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，评估操作包括关于在平滑方向上规定数量的彼此相邻栏位的取决于位置的信号信息数据的平滑操作，其中，所述平滑操作优选包括滑动平均值形成或低通滤波。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述平滑操作的评估方向与所述第一方向相符，其中，优选地在所述平滑操作的情形中所考虑的探头的数量如此来选...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP乌利希，F赫克尔，
申请(专利权)人：霍释特博士有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE