專利名稱：一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法，尤其涉及一種具有渦流檢 測(cè)、漏磁檢測(cè)及磁記憶檢測(cè)一體化功能的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
隨著質(zhì)量監(jiān)控的要求越來越嚴(yán)格，對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)也提出了更高的要求。 無損檢測(cè)技術(shù)能反映部門、行業(yè)、地區(qū)甚至國家整體工業(yè)技術(shù)水平，能帶來明 顯的效益，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，無損檢測(cè)已成為與設(shè)計(jì)、材料、制造(工藝)并 列的四大關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)機(jī)械、石化、航空、航天、汽車、壓力容器、鐵路、道 路、核工業(yè)等諸多相關(guān)行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步起重要作用。渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)和磁記憶檢測(cè)均為基于電磁場(chǎng)的無損檢測(cè)方式。渦流 檢測(cè)技術(shù)主要有兩個(gè)缺點(diǎn)高分辨力與探頭的有效掃描寬度之間存在矛盾；缺 陷分辨力隨埋藏深度的增加而迅速降低，對(duì)深層的缺陷檢測(cè)非常困難。傳統(tǒng)的 渦流方法在大面積掃描和深層缺陷檢測(cè)兩方面都存在問題，對(duì)于高分辨力的大 面積渦流檢測(cè)，陣列渦流探頭比傳統(tǒng)的機(jī)械式掃描探頭更具優(yōu)勢(shì)。漏磁檢測(cè)是 對(duì)磁化后的鐵磁性材料表面及近表面的檢測(cè)，在缺陷處形成漏磁場(chǎng)，通過對(duì)漏 磁場(chǎng)的檢測(cè)就可以研究和分析缺陷。磁記憶檢測(cè)技術(shù)是基于鐵磁體的磁彈性效 應(yīng)和漏磁場(chǎng)的不可逆效應(yīng)，對(duì)鐵磁性金屬部件進(jìn)行早期診斷的行之有效的方 法，可以快速檢測(cè)出缺陷的位置。在這幾種電磁無損檢測(cè)方式中，對(duì)電磁場(chǎng)的 準(zhǔn)確測(cè)量成為關(guān)鍵。渦流檢測(cè)是基于動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)檢測(cè)方式；漏磁檢測(cè)采用直流、 交流或永磁體對(duì)所測(cè)區(qū)域勵(lì)磁，利用靜態(tài)磁場(chǎng)或動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)檢測(cè)方式；磁記憶則 利用靜態(tài)電磁場(chǎng)作為磁化源。發(fā)明內(nèi)容為解決上述的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所涉及的一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法，包括 接收命令，該命令為從主機(jī)接收到的工作參數(shù)；根據(jù)所述接收到的工作參數(shù)對(duì)檢測(cè)方式進(jìn)行設(shè)定，并將自身的各個(gè)特性參 數(shù)發(fā)送到主機(jī)；根據(jù)所述檢測(cè)方式的設(shè)定啟動(dòng)工作線圈和陣列巨磁傳感元件并進(jìn)行檢測(cè)； 輸出檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)到主機(jī)，且該主機(jī)對(duì)接收到的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析與處理；接收主機(jī)信號(hào)處理中與探頭組成元件相關(guān)的參數(shù)，并對(duì)存儲(chǔ)于Flash芯片的 探頭各相應(yīng)元件的特性參數(shù)進(jìn)行修正。所述檢測(cè)方式為渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)及磁記憶檢測(cè)等電磁無損檢測(cè)。 本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是根據(jù)巨磁阻或巨磁阻抗傳感元件的特性，并通過控制不同工作線圈的不同 工作方式，實(shí)現(xiàn)了1、 渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)及磁記憶檢測(cè)，并將基于動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)和靜態(tài)電磁 場(chǎng)的無損檢測(cè)技術(shù)統(tǒng)一起來，可進(jìn)行多種方式協(xié)同檢測(cè)，可提高檢測(cè)的可靠性。2、 通過合理地排列陣列巨磁傳感元件，既可以進(jìn)行水平方向磁場(chǎng)的測(cè)量， 又可以進(jìn)行垂直方向磁場(chǎng)的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)二維磁場(chǎng)的測(cè)量。3、 陣列巨磁傳感元件通過分組共用多路轉(zhuǎn)換器和前置放大器，可降低信 號(hào)處理的復(fù)雜度，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了探頭的系統(tǒng)性能。


圖l是電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法流程圖； 圖2是電磁無損檢測(cè)探頭進(jìn)行渦流檢測(cè)時(shí)的方法流程圖； 圖3是電磁無損檢測(cè)探頭進(jìn)行漏磁檢測(cè)時(shí)的方法流程圖； 圖4是電磁無損檢測(cè)探頭進(jìn)行磁記憶檢測(cè)時(shí)的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述 實(shí)施例l本實(shí)施例提供了一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法，其中， 參見圖l，該方法是通過控制不同工作線圈的不同工作方式實(shí)現(xiàn)的，其探 頭的檢測(cè)方法主要包括以下步驟步驟101:探頭從主機(jī)接收工作參數(shù)。所述命令是探頭通過^C或SPI串行總線從主機(jī)接收工作參數(shù)。步驟102:探頭根據(jù)從主機(jī)接收到的命令進(jìn)行檢測(cè)方式的設(shè)定，并且該探 頭向主機(jī)發(fā)送探頭自身的各個(gè)特性參數(shù)。步驟103:依據(jù)探頭檢測(cè)方式的設(shè)定啟動(dòng)工作線圈和陣列巨磁傳感元件， 并開始進(jìn)行渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)或磁記憶檢測(cè)。所述巨磁傳感元件分為Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列， Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列用以進(jìn)行磁場(chǎng)垂直分量的測(cè)量；X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列 用以進(jìn)行磁場(chǎng)水平分量的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)二維磁場(chǎng)的測(cè)量。步驟io4:輸出檢測(cè)的磁場(chǎng)信號(hào)到主機(jī)，j:該主機(jī)對(duì)接收到的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，并將處理后與探頭各元件相關(guān)的參數(shù)發(fā)送到探頭基體。步驟104:根據(jù)接收到的主機(jī)信號(hào)處理中與自身相關(guān)的參數(shù)，對(duì)存儲(chǔ)于Flash芯片上的探頭個(gè)元件特性參數(shù)進(jìn)行修正。參見圖2，該檢測(cè)方法為渦流檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，其渦流檢測(cè)的方法主要包 括以下步驟步驟201:設(shè)置Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列的工作磁場(chǎng)。所述工作磁場(chǎng)是通過在巨磁元件磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中通以直流或正弦波偏置 電流的方式實(shí)現(xiàn)的。步驟202:根據(jù)檢測(cè)需求選擇任意波形的激勵(lì)電流。所述激勵(lì)電流為激勵(lì)線圈通以主機(jī)輸出的任意波形激勵(lì)電流。步驟203:巨磁傳感元件接收檢測(cè)信號(hào),并將接收到的檢測(cè)信號(hào)輸出到主機(jī)。所述檢測(cè)信號(hào)由陣列巨磁傳感元件接收并經(jīng)多路轉(zhuǎn)換芯片、前置放大器輸 出到主機(jī)。步驟204:對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)任意波形激勵(lì)的渦流檢測(cè)。參見圖3，為漏磁檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，其方法包括以下步驟 步驟301:對(duì)待檢測(cè)鐵磁性部件通過直流、交流或永磁鐵進(jìn)行磁化。 步驟302:設(shè)置偏置線圈。所述Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列的工作磁場(chǎng)是通過在巨磁元件磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中通以直流或正弦波偏置電流進(jìn)行磁化的。步驟303:巨磁傳感元件接收檢測(cè)信號(hào)，并將接收到的檢測(cè)信號(hào)輸出到主機(jī)。 步驟304:主機(jī)對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)漏磁檢測(cè)。 參見圖4，為磁記憶檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，其方法包括以下步驟 步驟401:設(shè)置偏置線圈。所述Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列的工作磁場(chǎng)是通過在巨磁元件磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中通以直流或正弦波偏置電流進(jìn)行磁化的。步驟402:巨磁傳感元件接收檢測(cè)信號(hào),并將接收到的檢測(cè)信號(hào)輸出到主機(jī)。 步驟403:主機(jī)對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)磁記憶檢測(cè)。所述在鐵磁性部件的勵(lì)磁磁化是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的第一步，決定著能否產(chǎn)生出漏 磁場(chǎng)信號(hào)，同時(shí)也影響著檢測(cè)信號(hào)的性能特性和檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)特性，其中， 磁化方式通常可分為交流磁化方式、直流磁化方式和永磁磁化方式。由于漏磁 檢測(cè)是利用磁傳感元件檢測(cè)缺陷，所以易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。由于主機(jī)根據(jù)檢測(cè)到 的信號(hào)判斷缺陷的存在與否，可以從根本上解決磁粉，滲透方法中人為因素的 影響，因此具有較高的檢測(cè)可靠性。所述磁記憶檢測(cè)是利用金屬磁記憶效應(yīng)檢測(cè)部件應(yīng)力集中部位的一種快 速無損檢測(cè)方法。工程部件由于疲勞、形變而產(chǎn)生的微裂紋會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)應(yīng)力集 中，研究表明，承載鐵磁性金屬部件存在著磁記憶效應(yīng)，其表面的磁場(chǎng)分布與 部件應(yīng)力載荷有一定的關(guān)系，因此可通過檢測(cè)部件表面的磁場(chǎng)分布情況間接的 對(duì)部件進(jìn)行診斷。所述檢測(cè)不但能檢測(cè)出宏觀缺陷，而且能檢測(cè)出微觀缺陷。本實(shí)施例通過檢測(cè)方式的設(shè)定啟動(dòng)工作線圈與磁傳感元件，實(shí)現(xiàn)了渦流檢 測(cè)、漏磁檢測(cè)與記憶檢測(cè)等多種無損檢測(cè)功能于一體的探頭，并通過對(duì)特性參 數(shù)的修正，減少探頭由于工作環(huán)境變化、老化等因素的影響，簡(jiǎn)化了檢測(cè)系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)，降低了檢測(cè)的成本。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易 想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括接收命令，該命令為從主機(jī)接收到的工作參數(shù)；根據(jù)所述接收到的工作參數(shù)對(duì)檢測(cè)方式進(jìn)行設(shè)定，并將自身的各個(gè)特性參數(shù)發(fā)送到主機(jī)；根據(jù)所述檢測(cè)方式的設(shè)定啟動(dòng)工作線圈和陣列巨磁傳感元件并進(jìn)行檢測(cè)；輸出檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)到主機(jī)，且該主機(jī)對(duì)接收到的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理；接收主機(jī)信號(hào)處理中與探頭組成元件相關(guān)的參數(shù)，并對(duì)存儲(chǔ)于Flash芯片的探頭各相應(yīng)元件的特性參數(shù)進(jìn)行修正。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)方法包括渦流 檢測(cè)、漏磁檢測(cè)及磁記憶檢測(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述巨磁傳感元件包括 Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列，且巨磁傳感元件為巨磁阻或 巨磁阻抗。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)探頭為渦流檢 測(cè)方式時(shí)，其步驟包括設(shè)置Y向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列與X向磁場(chǎng)巨磁傳感陣列的工作磁場(chǎng)； 激勵(lì)線圈接收主機(jī)輸出的任意波形激勵(lì)電流，產(chǎn)生渦流激勵(lì)磁場(chǎng)； 陣列巨磁傳感元件將接收到的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換芯片、前置放大器輸 出到主機(jī)；主機(jī)根據(jù)對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析與處理實(shí)現(xiàn)任意波形激勵(lì)的渦流 檢測(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)探頭進(jìn)行漏磁 檢測(cè)時(shí)，其步驟包括采用永磁鐵、直流電流或交流電流對(duì)待測(cè)鐵磁部件進(jìn)行勵(lì)磁磁化； 設(shè)置偏置線圈；陣列巨磁傳感元件將接收到的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器、前置放大器輸出到 主機(jī)；主機(jī)根據(jù)對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析與處理實(shí)現(xiàn)漏磁檢測(cè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)探頭進(jìn)行磁記 憶檢測(cè)時(shí)，其步驟包括設(shè)置偏置線圈；陣列巨磁傳感元件將接收到的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)多路轉(zhuǎn)換器、前置放大器輸出到 主機(jī)；主機(jī)根據(jù)對(duì)接收到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析與處理實(shí)現(xiàn)磁記憶檢測(cè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4、 5或6所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述巨磁元件的 工作磁場(chǎng)通過直流或正弦電流的勵(lì)磁磁化方式實(shí)現(xiàn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)探頭對(duì)磁記憶 檢測(cè)時(shí)，待檢測(cè)鐵磁性部件通過地磁場(chǎng)進(jìn)行磁化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁無損檢測(cè)探頭的檢測(cè)方法，通過從主機(jī)接收到的工作參數(shù)對(duì)檢測(cè)方式進(jìn)行設(shè)定，并依據(jù)該設(shè)定啟動(dòng)工作線圈和巨磁傳感元件進(jìn)行電磁無損檢測(cè)，且經(jīng)過對(duì)檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，對(duì)存儲(chǔ)于Flash芯片上的探頭特性參數(shù)進(jìn)行修正。通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多種電磁無損檢測(cè)一體化的功能，適合于對(duì)材料、設(shè)備的加工制造以及運(yùn)行維護(hù)要求高安全性的行業(yè)使用。
文檔編號(hào)G01N27/82GK101231264SQ20081005727
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者劉桂雄, 張清華, 洪曉斌, 謝寶忠, 陳鐵群 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)