基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法技术

技术编号:26476917 阅读:37 留言:0更新日期:2020-11-25 19:19
基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法,通过计算机控制程序控制器同步触发电流源、感应加热器和红外热像仪;电流源激励磁饱和线圈产生恒定磁场,铁磁性材料在恒定磁场中达到磁饱和;感应加热器给加热线圈施加一个脉冲电流激励,被检测铁磁性材料在加热线圈的作用下产生焦耳热,从而引起材料表面温度的变化;红外热像仪采集温度的变化,通过分析采集到的图像序列实现对铁磁性材料的无损评价;检测完成后,利用电流源激励磁饱和线圈产生交变磁场,铁磁性材料被逐步消磁并恢复其原有的磁属性状态。本发明专利技术方法中的磁场可以在时间、强度和形态三方面实现有效的磁管理,对铁磁性材料的检测深度更大,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法
本专利技术涉及铁磁性材料缺陷脉冲涡流红外无损检测领域,具体涉及一种基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法。
技术介绍
铁磁性材料是现代工农业生产的主要支柱材料之一,铁磁性材料的产品是表示一个国家经济发展程度的指标,其需求则能粗略体现一个国家的国民生活水平。作为一种基础功能材料,铁磁性材料应用于生活的方方面面,目前铁磁性材料主要应用于电信、电机、电视机和计算机的存储设备等方面。铁磁性材料与工件内的各种缺陷是现代工业设备、产品和武器的严重隐患,所以,在工业生产中,必须对铁磁性材料进行严格的检测。脉冲涡流红外是一种新兴的无损检测技术,具有非接触、观测范围大和分辨率高等优点。脉冲涡流红外无损检测技术通过激励线圈中的高频激励电流对物体施加交变磁场,再通过红外热像仪采集物体表面温度变化的图像序列,最后通过分析温度图像序列即可对物体进行无损检测和无损评估。由于脉冲涡流红外采用的激励频率非常高,而铁磁性材料的相对磁导率又很大,所以利用脉冲涡流红外无损检测方法对铁磁性材料进行检测的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法,其特征在于:用于对铁磁性材料中的缺陷进行定位和定量评价,包括如下步骤:/n步骤1:搭建实验装置,该实验装置由计算机、程序控制器、感应加热器、加热头、加热线圈、冷却装置、电流源、磁饱和线圈和红外热像仪组成;其中计算机控制程序控制器并接收红外热像仪采集的图像序列,程序控制器同步触发感应加热器、电流源和红外热像仪;感应加热器接收到触发信号后施加脉冲激励电流给与加热头相连的加热线圈,加热线圈和磁饱和线圈放置于铁磁性材料上方,同时冷却装置对感应加热器、加热头和加热线圈进行冷却;电流源接收到触发信号的同时给磁饱和线圈施加一个方波电流激励,在方波电流激励...

【技术特征摘要】
1.基于可控激励的磁管理自适应磁饱和涡流红外评价方法,其特征在于:用于对铁磁性材料中的缺陷进行定位和定量评价,包括如下步骤:
步骤1:搭建实验装置,该实验装置由计算机、程序控制器、感应加热器、加热头、加热线圈、冷却装置、电流源、磁饱和线圈和红外热像仪组成;其中计算机控制程序控制器并接收红外热像仪采集的图像序列,程序控制器同步触发感应加热器、电流源和红外热像仪;感应加热器接收到触发信号后施加脉冲激励电流给与加热头相连的加热线圈,加热线圈和磁饱和线圈放置于铁磁性材料上方,同时冷却装置对感应加热器、加热头和加热线圈进行冷却;电流源接收到触发信号的同时给磁饱和线圈施加一个方波电流激励,在方波电流激励时间内,磁饱和线圈会在空间产生恒定磁场;红外热像仪接收到来自程序控制器的触发信号后开始采集铁磁性材料的图像序列并将图像序列传输给计算机;
步骤2:首先打开冷却装置并将磁饱和线圈和加热线圈放置于铁磁性材料上方,然后对红外热像仪进行温度校准,校准完毕后进行调焦操作,保证铁磁性材料在红外热像仪中的图像清晰,同时红外热像仪与加热线圈之间的距离和红外热像仪与磁饱和线圈之间的距离均必须大于500mm,防止加热线圈产生的磁场和磁饱和线圈产生的磁场影响红外热像仪的性能;
步骤3:在程序控制器中先设置电流源给磁饱和线圈施加的电流的参数,包括:激励波形、电流幅值和激励时间;其中激励波形由磁饱和线圈产生磁场的形式决定,电流幅值由铁磁性材料磁饱和状态需要施加的外磁场强度决定,激励时间与感应加热器的激励时间相同,最终实现磁场的自适应管理;然后设置感应加热器给加热线圈施加的激励电流的参数,包括:电流幅值、激励频率和激励时间;最后在程序控制器中设置红外热像仪采集图像序列的参数,包括:采样频率和总的采集时间;总的采集时间必须大于激励时间;
步骤4:用计算机控制程序控制器同时给感应加热器、电流源和红外热像仪一个触发信号,电流源接收到触发信号的同时给磁饱和线圈施加一个方波电流激励,在方波电流激励时间内,磁饱和线圈会在空间产生恒定磁场;感应加热器接收到触发信号的同时给加热线圈施加一个脉冲激励电流,激励波形表达式如式(1)所示;与此同时,当红外热像仪接收到来自程序控制器发出的触发信...

【专利技术属性】
技术研发人员:解社娟仝宗飞陈振茂韩捷
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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