一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法技术

本发明专利技术属于无损检测相关技术领域，其公开了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法包括以下步骤：(1)采用激光位移传感器对被测工件进行扫描以得到被测工件的表面数据；(2)磁化被测工件并向被测工件的表面喷洒磁粉，同时将被测工件表面多余的磁粉吹除；(3)所述激光位移传感器对被测工件再次进行扫描，将所述激光位移传感器前后两次扫描得到的表面数据进行差分，并根据差分得到的结果来对被测工件进行表面裂纹识别。所述检测方法利用激光位移传感器直接对磁粉颗粒的堆积高度进行检测，对提高检测效率、降低人力成本、减小磁粉成本、降低检测对环境的污染、保证裂纹检出率等方面具有重要意义。纹检出率等方面具有重要意义。纹检出率等方面具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法


[0001]本专利技术属于无损检测相关
，更具体地，涉及一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法。

技术介绍

[0002]随着社会生产和发展的需要，各工业领域对于钢构件的需求量呈大幅增涨，并对其表面质量都有越来越高的要求。无损检测主要包括五种方法：超声波检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗透检测，其中磁粉探伤是一种量大、面广的重要无损检测技术，70％以上的航空、航天、军工、铁路、石油行业钢构件，80％以上的汽车钢制安全件都需要进行磁粉探伤。
[0003]按照所采用的磁粉类型，磁粉检测可以分为干法检测和湿法检测，湿法检测将磁粉颗粒配置在水基或者油基中制备成磁粉悬浊液，而干法检测直接采用磁粉颗粒作为检测介质。两种方法对应不同的检测工况，但是磁痕判别的原理是一致的。在现有技术大量采用了带有荧光的磁粉以增强磁痕的对比度，从而辅助磁痕的判别。但是这一方法提高了磁粉的制备难度，并对环境有污染。另外，高强度的紫外灯灯光对操作者的身体健康也存在一定威胁。目前有相应的基于图像识别的自动化识别磁痕技术，但是非相关磁痕的存在使得自动化识别率不高，磁粉检测的自动化程度依然有待提高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法利用激光位移传感器直接对磁粉颗粒的堆积高度进行检测，对提高检测效率、降低人力成本、减小磁粉成本、降低检测对环境的污染、保证裂纹检出率等方面具有重要意义，解决了传统磁粉检测方法检测效率低、对环境污染、检出率低的问题，满足了铁磁性材料表面裂纹的自动检测，提高了裂纹检出能力。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法主要包括以下步骤：
[0006](1)采用激光位移传感器对被测工件进行扫描以得到被测工件的表面数据；
[0007](2)磁化被测工件并向被测工件的表面喷洒磁粉，同时将被测工件表面多余的磁粉吹除；
[0008](3)所述激光位移传感器对被测工件再次进行扫描，将所述激光位移传感器前后两次扫描得到的表面数据进行差分，并根据差分得到的结果来对被测工件进行表面裂纹识别。
[0009]进一步地，所述激光位移传感器采用线激光形式对被测工件进行扫描。
[0010]进一步地，将激光位移传感器前后两次扫描得到的数据进行差分，以得到前后两次扫描得到的表面轮廓在垂直于被测工件被扫描表面方向上的高度之差，即为高度差，继而根据高度差来判断被测工件是否存在表面裂纹。
[0011]进一步地，若喷洒磁粉后扫描得到的表面高度值高于喷洒磁粉前的高度值，且得到的高度差大于某一预定值，则判断存在裂纹。
[0012]进一步地，所述预定值设置为两颗磁粉颗粒高度以上的值，通常取60μm～1000μm。
[0013]进一步地，采用磁轭式磁化器、轴向磁化线圈或者周向磁化线圈对被测工件进行磁化。
[0014]进一步地，喷洒磁粉之前，所述激光位移传感器进行扫描是为了获取被测工件的表面轮廓；喷洒磁粉后，所述激光位移传感器扫描所获得的表面轮廓是被测工件原始的表面轮廓或者被测工件与磁痕的表面轮廓。
[0015]进一步地，采用磁粉喷洒阵列进行磁粉喷洒，采用风机组进行多余磁粉的清除。
[0016]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法主要具有以下有益效果：
[0017]1.所述检测方法利用激光位移传感器直接对磁粉颗粒的堆积高度进行检测，继而判断是否存在表面裂纹，代替传统的人工目检，解决传统磁粉检测方法检测成本低、效率低，对环境油污染，检出率低的问题，且对提高检测效率、降低人力成本、减小磁粉成本、降低检测对环境的污染、保证裂纹检出率等方面具有重要意义。
[0018]2.本专利技术根据得到的高度差来与预定值进行比较，进而根据比较结果即可判断被测工件是否存在表面裂纹，操作简单，易于实现高速自动化，具有较好的应用前景，能够显著提高检测效率，避免漏检。
[0019]3.所述激光位移传感器采用线激光形式对被测工件进行扫描；所述磁粉为干磁粉，在保证检测准确性的前提下，降低了成本，提高了适用性。
[0020]4.磁化方式多样化，包括磁轭式磁化、轴向线圈以及周向线圈磁化，避免了出现漏检。
附图说明
[0021]图1是本专利技术提供的一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法的流程示意图；
[0022]图2是图1中的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法的原理示意图；
[0023]图3是图1中的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法涉及的磁轭式磁化检测示意图；
[0024]图4是图1中的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法涉及的轴向线圈式磁化示意图；
[0025]图5是图1中的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法涉及的周向线圈磁化示意图。
[0026]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1
‑
被测工件，2
‑
磁感线，3
‑
裂纹，4
‑
磁粉，5
‑
激光束，6
‑
第一轮廓线，7
‑
第二轮廓线，8
‑
磁轭，9
‑
磁粉喷洒阵列，10
‑
风机组，11
‑
激光位移传感器，12
‑
轴向磁化线圈，13
‑
周向磁化线圈。
具体实施方式
[0027]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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]请参阅图1及图2，本专利技术提供的一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，所述检测方法主要包括以下步骤：
[0029]步骤一，将激光位移传感器安装于铁磁性工件的磁粉检测线入口位置。
[0030]步骤二，开启激光位移传感器，并对所述激光位移传感器的灵敏度进行校准。
[0031]步骤三，被测工件进入磁粉检测装置，激光位移传感器首次检测记录被测工件的表面信息。
[0032]步骤四，磁化装置对被测工件进行磁化，磁粉喷洒阵列喷出磁粉，同时风机组吹除工件表面多余的磁粉。
[0033]步骤五，重复步骤四3～4次。
[0034]步骤六，激光位移传感器再次对被测工件进行扫描以获得被测工件的表面信息，并将得到的信息传输给上位机，所述上位机对得到的信息进行处理以判断被测工件内是否存在表面裂纹。
[0035]具体地，磁化装置可以为磁轭磁化器、轴向磁化线圈或者周向磁化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：(1)采用激光位移传感器对被测工件进行扫描以得到被测工件的表面数据；(2)磁化被测工件并向被测工件的表面喷洒磁粉，同时将被测工件表面多余的磁粉吹除；(3)所述激光位移传感器对被测工件再次进行扫描，将所述激光位移传感器前后两次扫描得到的表面数据进行差分，并根据差分得到的结果来对被测工件进行表面裂纹识别。2.如权利要求1所述的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，其特征在于：所述激光位移传感器采用线激光形式对被测工件进行扫描；所述磁粉为干磁粉。3.如权利要求1所述的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，其特征在于：将激光位移传感器前后两次扫描得到的数据进行差分，以得到前后两次扫描得到的表面轮廓在垂直于被测工件被扫描表面方向上的高度之差，即为高度差，继而根据高度差来判断被测工件是否存在表面裂纹。4.如权利要求3所述的基于激光位移传感器的表面裂纹检测方法，其特征在于：若喷洒磁粉后扫描得...

【专利技术属性】
技术研发人员：康宜华，陈彦廷，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：