专利名称：采用恒定磁场对材料板定位的方法
技术领域：
本发明是一种材料板两侧定位的方法，适合确定非铁磁性材料板和铁磁性材料板的两侧面对应定位，定位材料板的厚度的适应范围为铁磁性材料板0～30毫米，非铁磁性材料板0～300毫米，具体厚度取决于所施加的恒定磁场的大小及材料的磁导率的大小。
在造船工业和压办容器制造工业中，钢板焊缝需要进行无损检测，一般采取射线检测的方法。检测中检测部位的定位是相当困难的，因采用现行的一些定位技术，如超声波法、磁致伸缩法、声发射等，其实用性很差，基于这一原因，造船工业和压力容器的无损检测人员仍在采用最为原始的敲击法或外观尺寸粗略对照法，其定位结果不准，工作环境差，反工率高。
本发明的任务是要提供一种方案、实用、精度较高的材料板两侧对应位置的确定方法，克服现行定位方式还不很实用的缺点，如长电缆线，大面积耦合、设备昂贵等。
本发明的任务是以如下方式实现的，先简单介绍一下其原理。
在恒定磁场中，无论媒质分布情况，都具备磁通连续性原理和安培环路定律。在两种各向同性的媒质分界面上，其磁性强度的切线分量是连续的，磁感应强度的法间分量也是连续的。
对于非铁磁性材料板，其磁导率一般可认为等于真空的磁导率。恒定磁场进入板中，其磁力线分布基本上相同于恒定磁场在真空中的磁力线分布。相对于所施加的恒定磁场的大小及位置，部分磁力线有可能透过非铁磁性材料板，并可测出透过磁场的小大及分布情形。
对于铁磁性材料板，其磁导率大大于真空的磁导率。恒定磁场进入板中，其磁力线分布与真空中变化相当大，大部磁力线聚中在板内，但相对于所施加的恒定磁场的大于及位置，少部分垂直入射磁力线，仍有可能透过铁磁性材料板，并可测出其透过磁场的大小及分布情形，其分布是有规律的。
本发明任务的技术实施是这样的。在材料板的一侧，采用圆柱形永久性磁铁或电磁铁的一磁极端，根据定位材料及厚度建立起相应场强的恒定磁场;在材料的另一侧，采用探测线圈、磁电转换元件、差接线圈或罗盘，来检测透过材料的磁场大小及磁性取向。应用时，确定定位部位，采取恒定磁场与测试元件相对运动的方法，测出其透过磁场的存在、大小、磁向变化。根据透过磁场的幅值和磁向的快速变化及其规律，来确定对应点位置。例如用罗盘测试时，若定位点已相对罗盘于同一水平面时，移动所施加的恒定磁场，当磁场中心接近定位点时，磁极指针产生对应偏转，磁场中心对应于定位点时，磁极指针将垂直于材料板面;磁场中心偏离定位点时，磁板针相应产生偏转，即朝前移动，按原偏转方向偏转，退后，按原反偏转方向偏转。
本发明比现有定位技术，在如造船、容器制造、检修中大材料板射线检测定位方面，有定位快，操作方案，实用性好，且定位准确率很高的特点，该发明可提高检测速度，降低劳动强度，改善工作环境。
具体优点在于1、本技术方法中，采用恒定磁场施加与透过磁场测量两个相互独立系统，易于操作实施。
2、本发明不需要对检测部位进行耦合，采取直接或间接对材料板施加恒定磁场，非接触式测量透过磁场的相应值。
3、本发明采用永久磁铁或直流电磁铁产生恒定磁场，适合船体及容器内定位。
4、本发明可对铁磁性材料板进行定位，也可对非铁磁性材料板进行定位。
5、本发明采取材料两侧相对运动，获得透过磁场的大小和磁性取向，并以测得透过磁场的大小和磁性变化规律定位。
因此，本发明是目前唯一可供实用的船体、容器钢板焊缝检测定位的方法。同时，也可以确定其它原材料的位置，如木板、墙壁等，并有可能作为一种新的无损检测方法。
权利要求
1.一种采用恒定磁场对材料板定位的方法是利用永久性磁铁或直线电磁铁建立的恒定磁场作为材料一侧的施加场，利用恒定磁板磁场对板的透射，在材料板的另一面测量透过磁场的强度大小和磁性取向的变化规律，并以此把确定相应位置的方法。具体测试，采用磁针指向或探测线圈，磁电转换元件以及差动线圈的相对运动，吸引或切割磁场来产生测量值的变化，如电流方向的变化来实现对应位置的确定。
2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于采取与测试系统独立的圆柱型永久性磁铁或电磁铁的磁极恒定磁场作为板一测的施加场。
3.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于采取磁针、探测线圈、磁电转换元件以及差动线圈相对运动，测量透过后板的恒定磁场的相应值及变化规律。
4.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于采取测量透过磁场的强度大小以及磁场各点的磁力线变化情况，利用磁场对应中心周围两侧磁力线的反向来确定中心位置以及磁针动态指向确定位置。
全文摘要
采用恒定磁场对材料板定位的方法是用来确定大材料板两侧位置的定位方法，其特征在于通过永久性磁铁或直流电磁铁磁极建立恒定磁场作为板的施加场，采取测量透过材料板后的磁场强度大小及磁力线变化规律，来确定材料板两侧的准确位置。该定位方法尤其适合船体和容器中钢板的定位，也可以确定其他较厚的非铁磁性材料的两侧位置。
文档编号G01N27/82GK1083217SQ9310632
公开日1994年3月2日 申请日期1993年5月25日 优先权日1993年5月25日
发明者熊勇勤 申请人:熊勇勤