漏磁检测表征缺陷宽度的方法技术

本发明专利技术漏磁检测表征缺陷宽度的方法，该方法利用轴向漏磁变化率的极值点间的轴向距离来表征缺陷宽度，从信号的变化率角度进行考虑，轴向漏磁相对其他两个分量受提离距离影响程度低，在不同提离距离下时，获得的缺陷宽度差距较小，精度较高。本方法不受缺陷深度的大小和信号采集过程中装置提离距离波动的影响，稳定表征大于max(x

【技术实现步骤摘要】
漏磁检测表征缺陷宽度的方法
本专利技术属于漏磁检测领域，具体是一种对铁磁性管道进行缺陷宽度表征的漏磁检测方法。
技术介绍
工业中铁磁性材料管道被广泛使用，并且大部分铁磁性金属管道服由于其恶劣的服役环境使得管道的损伤速率较快，更严重时将造成泄漏及爆炸事故。漏磁检测因其自动化操作简单，效率高，检测深度大等优点。在现有铁磁性材料缺陷检测中占有重要地位。漏磁检测是拾取磁饱和的被检测件中，因缺陷处磁导率变化而引起的漏磁信号。目前，准确识别缺陷边沿一直是进行铁磁材料缺陷检测与评估的重点与难点。现有方法中，缺陷宽度识别的主要方法：通过管道漏磁的径向分量极值点间的距离标定缺陷宽度；有通过管道漏磁轴向分量中设置阈值来标定缺陷宽度，如在信号底端或中间设定固定阈值提取信号宽度来标定缺陷宽度，结果误差较大。现有研究中表明，管道径向分量受提离距离的影响大，而在服役中的管道表面会凹凸不平，在检测过程中检测装置的提离距离会出现波动。所以上述表征方法并不能在不同提离距离下精确标定缺陷宽度。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种漏磁检测表征缺陷宽度的方法，该方法适用于铁磁性金属管道缺陷宽度的检测，能稳定标定缺陷宽度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种漏磁检测表征缺陷宽度的方法，该方法包括以下步骤：S1设定提离距离取值范围，进行漏磁检测获取在缺陷尺寸和提离距离分别变化时的轴向漏磁缺陷信号，其中，一个缺陷宽度为一组；S2获取所有轴向漏磁缺陷信号关于轴向距离的变化率，提取变化率极值点间的轴向距离及对应缺陷深度和提离距离；S3对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷深度生成折线图；并求出每条折线的波动百分比：折线上纵坐标的最大值和最小值做差后除以最小值得到的百分数；S4提取相同提离距离下各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离随缺陷深度变化波动超过设定的第一波动精度范围时的最大缺陷宽度x1；S5对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的提离距离生成折线图；并求出每条折线的波动百分比；S6提取相同缺陷深度下各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离随提离距离变化波动超过设定的第二波动精度范围时的最大缺陷宽度x2；S7对提取的缺陷宽度超过max(x1,x2)的所有轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷宽度进行线性拟合，该拟合直线能够表征缺陷宽度大小超过max(x1,x2)的缺陷宽度。在本专利技术的实施例中，所述的轴向漏磁分量为磁化方向，缺陷尺寸变化为缺陷宽度和缺陷深度变化。缺陷宽度的变化方向为轴向，缺陷的切面为长方形，轴向为它的宽，径向为缺陷深，磁化方向为轴向，所以只研究与磁化方向垂直的面。在本专利技术的实施例中，在S1中提离距离取值范围为：大于等于3mm，且小于等于5mm。在本专利技术的实施例中，S2中所述的轴向漏磁信号变化率极值点有两个，一个极大值，一个极小值。在本专利技术的实施例中，对提取的所有轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷宽度的线性拟合满足下式：w＝a*XK+b其中，XK为本专利技术轴向漏磁缺陷信号变化率极值点间的轴向距离，w为该轴向漏磁缺陷信号对应的缺陷宽度，a、b为拟合系数。本专利技术中设定提离距离范围为3-5mmn内，第一波动精度范围和第二波动精度范围对同一缺陷宽度允许出现正负5％的偏差，即波动精度范围为10％，超过的认为无效数据。本专利技术方法获得的轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷宽度的关系，能用于设定的提离距离范围内，且铁磁性管道能够达到磁饱和或接近磁饱和，出现漏磁现象的场合。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用轴向漏磁变化率的极值点间的轴向距离来表征缺陷宽度，从信号的变化率角度进行考虑，轴向漏磁相对其他两个分量受提离距离影响程度低，在不同提离距离下时，获得的缺陷宽度差距较小，精度较高。因轴向漏磁变化率极值点间距离，只在小宽度时受缺陷宽度和提离距离一定的影响，在大缺陷宽度时基本保持不变。通过对不同缺陷尺寸、不同提离距离下轴向缺陷漏磁信号进行采集，提取出漏磁信号变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷尺寸和提离距离。然后对相同提离距离下各组漏磁信号变化率极值点间距离和其对应的缺陷深度生成折线图，同样对相同缺陷深度下各组漏磁信号变化率极值点间距离和其对应的提离距离生成折线图，提取出本方法可稳定表征的最小的缺陷宽度max(x1,x2)。本方法不受缺陷深度的大小和信号采集过程中装置提离距离波动的影响，稳定表征大于max(x1,x2)的缺陷宽度；并且由于max(x1,x2)较小，对max(x1，x2)以下的缺陷宽度定性分析标定为小缺陷宽度，所以本方法在缺陷宽度未知，提离距离一定范围内波动，且未知具体提离距离下，能更精确标定缺陷宽度，抗干扰能力更强，实现方法更加简单。附图说明为更好解释本专利技术，下面结合附图对实施例进行详细描述。图中漏磁信号变化率极值点间轴向距离用XK表示。图1为实施例中对铁磁性管道进行漏磁缺陷宽度标定方法的流程图。图2为实施例中各组轴向漏磁缺陷信号变化率极值点间轴向距离与其对应的缺陷深度生成折线图。图3为实施例中各组漏磁信号变化率极值点间距离与其对应的提离距离生成折线图。图4本专利技术实施例中的标定缺陷宽度的结果曲线。具体实施方式下面结合附图及实施例进一步描述本专利技术，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。图1为本专利技术实施例中漏磁检测表征缺陷宽度的方法流程图。如图1所示，本专利技术漏磁检测表征缺陷宽度的方法分为如下步骤：S1，获取不同缺陷尺寸、不同提离距离的轴向漏磁缺陷信号，其中轴向也是磁化方向。采用漏磁检测设备在检测铁磁性管道时，利用磁化器将管壁磁化，拾取磁饱和的被检测件中，因缺陷处磁导率变化而引起的漏磁信号，获取轴向漏磁缺陷信号，按照不同缺陷宽度对轴向漏磁缺陷信号进行分组，每组轴向漏磁缺陷信号对应的缺陷宽度相同。在每组中的轴向漏磁缺陷信号中，包含有相同缺陷宽度下不同缺陷深度和不同提离距离的轴向漏磁缺陷信号。提离距离是检测过程中检测装置与被测件间的距离。S2，获取所有轴向漏磁缺陷信号关于轴向距离的变化率，提取变化率极值点间的轴向距离及对应缺陷深度和提离距离。在本专利技术实施例中轴向漏磁缺陷信号关于轴向距离的变化率的提取，是对轴向漏磁缺陷信号数据关于轴向距离求导，变化率有两个极值点，一个极大值、一个极小值。S3,对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷深度生成折线图；其中折线图中，每条折线满足控制变量法单一变量变化。进一步说，图2为在提离距离为4mm下，对本专利技术实施例中不同缺陷宽度下生成的变化率极值点间的轴向距离XK和其对应的缺陷深度的折线图。当提离距离为4mm时，在相同缺陷宽度下，缺陷深度改变时XK值的变化情况。S4，提取相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漏磁检测表征缺陷宽度的方法，该方法包括以下步骤：/nS1设定提离距离取值范围，进行漏磁检测获取在缺陷尺寸和提离距离分别变化时的轴向漏磁缺陷信号，其中，一个缺陷宽度为一组；/nS2获取所有轴向漏磁缺陷信号关于轴向距离的变化率，提取变化率极值点间的轴向距离及对应缺陷深度和提离距离；/nS3对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷深度生成折线图；并求出每条折线的波动百分比：折线上纵坐标的最大值和最小值做差后除以最小值得到的百分数；/nS4提取相同提离距离下各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离随缺陷深度变化波动超过设定的第一波动精度范围时的最大缺陷宽度x

【技术特征摘要】
1.一种漏磁检测表征缺陷宽度的方法，该方法包括以下步骤：
S1设定提离距离取值范围，进行漏磁检测获取在缺陷尺寸和提离距离分别变化时的轴向漏磁缺陷信号，其中，一个缺陷宽度为一组；
S2获取所有轴向漏磁缺陷信号关于轴向距离的变化率，提取变化率极值点间的轴向距离及对应缺陷深度和提离距离；
S3对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的缺陷深度生成折线图；并求出每条折线的波动百分比：折线上纵坐标的最大值和最小值做差后除以最小值得到的百分数；
S4提取相同提离距离下各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离随缺陷深度变化波动超过设定的第一波动精度范围时的最大缺陷宽度x1；
S5对提取的各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离及对应的提离距离生成折线图；并求出每条折线的波动百分比；
S6提取相同缺陷深度下各组轴向漏磁缺陷信号中变化率极值点间的轴向距离随提离距离变化波动超过设定的第二波动精度范围时的最大缺陷宽度x2；
S7对提取的缺陷宽度超过max(x1,x...

【专利技术属性】
技术研发人员：张闯，杜鹏，孙博，金亮，齐磊，刘素贞，杨庆新，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12