一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统，将搭载复合探头的移动载体放置于被测试件上，然后通过控制移动载体低速或高速移动来完成被测试件的缺陷检测；具体讲，由于圆柱形永磁体的高速移动，会产生较大的动生涡流效应和磁动势，当遇到缺陷时，外接收线圈会捕捉永磁体内部磁扰动的变化量，内接收线圈除获得动生涡流产生的阻抗变化量外，也接收到永磁体底部产生磁扰动分量，通过数据采集卡记录接收线圈电压值的变化，并将电压信号传输至计算机进行分析和处理，从而判断出缺陷的位置和大小信息。和大小信息。和大小信息。

【技术实现步骤摘要】
一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统


[0001]本专利技术属于无损检测
，更为具体地讲，涉及一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统。

技术介绍

[0002]无损检测技术主要涉及电、磁物理信息用于对被测物体的结构安全检测及评估，对试件的应力、疲劳以及裂纹的精准检测可对工业设备的长期可靠运行提供保障，避免产生潜在的安全风险。其中，磁扰动技术由于无额外激励的优势，通过检测线圈在高速情况下可以检测不同类型缺陷，包括亚表面缺陷和通孔；动生涡流技术，一般来说，永磁体对试件产生恒定向下的磁场，而当永磁体相对试件移动时，缺陷处改变的磁场会在试件中产生电场，从而引起电流。在这种情况下，虽然永磁体产生的磁场是恒定的，但当在移动时，它会产生一个改变的磁场。
[0003]磁扰动技术的原理如图1所示，通过控制探头高速运动，由于永磁体一直产生向下的磁场，在运动的状态下，永磁体内部磁场一直稳定分布，当遇到异常区域时，缺陷区域导致向下的磁场发生变化，进而影响永磁体内部磁场变化，利用外部线圈捕捉永磁体内部磁场的变化信息，此时通过接收线圈记录被测试件表面阻抗变化引起的电压值变化，并通过数据采集卡采集、传输至计算机进行分析和处理，便可判断出缺陷的位置信息，达到无损检测的目的。
[0004]动生涡流技术的原理如图2所示，当永磁体运动情况下遇到缺陷时，会产生时变的磁场，根据法拉第定律，由于时变磁场产生时变电场，从而产生涡流，根据楞次定律，感应电流总是在反抗引起感应电流的原因，即同时也会产生感应涡流相反的磁场阻碍初始磁场。利用阻碍初始磁场变换的动生涡流信息可以实现在低速情况下缺陷检测，此时通过永磁体下部接收线圈接收试件表面涡流变化信息，并记录被测试件表面阻抗变化引起的检测线圈电压值变化，通过数据采集卡采集、传输至计算机进行分析和处理，便可判断出缺陷的位置信息，达到无损检测的目的。
[0005]然而，它们在检测过程中存在各自的优劣势：磁扰动技术检测效率高、速度快，同时无需额外激励，功耗低，但低速情况下无法对缺陷进行检测，有速度限制，同时，仅限于铁磁性材料检测；动生涡流技可实现低速情况下缺陷检测，同样也无需额外激励，功耗低，对导体材料均可检测，但难以对亚表面缺陷检测。为了发挥其各自的优势并克服其各自的劣势，现有系统的上述问题亟待解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统，通过在永磁体布置不同空间位置的接收线圈，分布式采集磁扰动和动生涡流信息，利用内外接收线圈对电压信号进行采集，并相互补充，实现低速或高速的无损检测，且功耗低，这样可极大提高系统的检测能力和效率。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统，其特征在于，包括：移动载体、基于磁扰动耦合动生涡流技术的复合探头、数据采集卡和数据处理终端；
[0008]所述移动载体用于承载复合探头，通过控制载体的行进速率来完成被测试件的扫描；
[0009]所述复合探头包括一个圆柱形永磁体、二个接收线圈；
[0010]其中，圆柱形永磁体的底部设置一个以圆心为中心的环形沟槽，环形沟槽的深度刚好放置内置的接收线圈；
[0011]二个接收线圈的尺寸不同，尺寸小的接收线圈作为内置接收线圈，内置于永磁体环形沟槽内，尺寸大的接收线圈作为外置接收线圈，固定在圆柱形永磁体的底部外侧；
[0012]所述数据采集卡用于采集接收线圈所接收到的电压并上传至数据处理终端；所述数据处理终端用于对数据采集卡采集到的电压信号进行分析处理，得到被测试件中的缺陷信息；
[0013]当检测系统扫查试件缺陷时，首先将搭载复合探头的移动载体放置于被测试件上，然后通过控制移动载体低速或高速移动来完成被测试件的缺陷检测；
[0014]其中，当控制移动载体低速移动时，圆柱形永磁体会在被测试件表面产生动生涡流，当被测试件存在缺陷时，缺陷区域会改变动生涡流的流动方向并在缺陷周围产生聚集效应，根据法拉第定律，被测试件表面的涡流变化会导致内置接收线圈中电压值变化，此处，数据采集卡采集内置接收线圈所接收到的电压信号并上传至数据处理终端，数据处理终端通过数据分析及处理后，判断出缺陷的位置和大小信息；
[0015]当控制移动载体高速移动时，圆柱形永磁体在被测试件表面同时产生较大的动生涡流和磁动势，当遇到被测试件中的缺陷时，外置接收线圈会捕捉永磁体内部磁扰动的变化量，同时内置接收线圈除获得动生涡流产生的电压变化外，也接收到永磁体底部磁扰动变化所产生的电压信号，然后通过数据采集卡记录内置接收线圈电压值的变化，并将电压信号传输至数据处理终端，数据处理终端通过数据分析及处理后，判断出缺陷的位置和大小信息。
[0016]本专利技术的专利技术目的是这样实现的：
[0017]本专利技术一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统，将搭载复合探头的移动载体放置于被测试件上，然后通过控制移动载体低速或高速移动来完成被测试件的缺陷检测；具体讲，由于圆柱形永磁体的高速移动，会产生较大的动生涡流效应和磁动势，当遇到缺陷时，外接收线圈会捕捉永磁体内部磁扰动的变化量，内接收线圈除获得动生涡流产生的阻抗变化量外，也接收到永磁体底部产生磁扰动分量，通过数据采集卡记录接收线圈电压值的变化，并将电压信号传输至计算机进行分析和处理，从而判断出缺陷的位置和大小信息
[0018]同时，本专利技术一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统还具有以下有益效果：
[0019](1)、在现有技术的基础上，接收磁扰动内线圈进行改进，将线圈嵌入永磁体内部，在高速情况下，内检测线圈可实现对动生涡流和磁扰动信息同时接收，信号灵敏度有较大提高，同时结合内外线圈检测结果，可实现对不同尺寸、类型缺陷进行检测，降低漏检率。
[0020](2)、本专利技术同时融合了磁扰动技术和动生涡流技术，两种融合检测技术，是基于物理端的融合，并不是独立式的技术复合，这样通过本专利技术设计的一套系统可提高检测能
力，减少漏检，同时由于低功耗、不受速度限制等特点，解决传统复杂环境解决不了的问题。
附图说明
[0021]图1是传统磁扰动技术无损检测系统原理图；
[0022]图2是传统动生涡流技术无损检测系统原理图；
[0023]图3是一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统架构图；
[0024]图4是基于磁扰动耦合动生涡流技术的复合探头的立体图；
[0025]图5是被测试件示意图，其中，(a)是平板型被测试件示意图，(b)是转盘式被测试件示意图；
[0026]图6是平板型被测试件在低速检测后的结果图；
[0027]图7是转盘式被测试件在高速检测后的结果图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0029]实施例...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁扰动耦合动生涡流技术的检测系统，其特征在于，包括：移动载体、基于磁扰动耦合动生涡流技术的复合探头、数据采集卡和数据处理终端；所述移动载体用于承载复合探头，通过控制移动载体的行进速率来完成被测试件的扫描；所述复合探头包括一个圆柱形永磁体、二个接收线圈；其中，圆柱形永磁体的底部设置一个以圆心为中心的环形沟槽，环形沟槽的深度刚好放置内置的接收线圈；二个接收线圈的尺寸不同，尺寸小的接收线圈作为内置接收线圈，内置于永磁体环形沟槽内，尺寸大的接收线圈作为外置接收线圈，固定在圆柱形永磁体的底部外侧；所述数据采集卡用于采集接收线圈所接收到的电压并上传至数据处理终端；所述数据处理终端用于对数据采集卡采集到的电压信号进行分析处理，得到被测试件中的缺陷信息；当检测系统扫查试件缺陷时，首先将搭载复合探头的移动载体放置于被测试件上，然后通过控制移动载体低速或高速移动来完...

【专利技术属性】
技术研发人员：汝改革，高斌，唐琴，薛淞文，谌梁，鲁鹏，唐超，陈帅，袁明蛟，罗飞，姜世强，张勇，
申请(专利权)人：四川德源管道科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：