专利名称：直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法
技术领域：
本发明涉及一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法。
背景技术：
涡流检测适用于导体材料的无损检测，在检测实践中应用广泛，最初主要针对非铁磁材料如铝、铜等材质的缺陷检测，缺陷深度与相位之间呈线性变化规律，但将该方法拓展应用于钢管探伤时，由于钢管表面磁导率波动引发涡流检测信号噪声，使缺陷信息被淹没而无法对其进行探伤。一般通过施加饱和磁化场抑制材料磁导率波动，提高缺陷的信噪t匕。中国国家标准“钢管涡流探伤检验方法”(GB/T 7735-2004)和机械行业标准“承压设备无损检测第六部分涡流检测”(GB/T 4730. 6-2005)都涉及了此方法，但钢管外壁不同 深度缺陷的信号相位基本一致造成相位失效，因此仅能利用幅值指标表征缺陷当量。然而，目前又发现在使用磁饱和法时钢管内壁缺陷也被涡流探头所检出，并且其相位与外壁缺陷仍一致造成信号混叠，从而使得对钢管内外壁缺陷评价成为技术难题。中国专利文献公开了一种“基于交直流复合磁化的漏磁检测内外壁缺陷的识别方法”，该方法涉及了一种钢管内外壁缺陷区分的漏磁检测技术，主要是同时施加直流与交流励磁磁场磁化钢管，利用外壁缺陷仅对直流信号分量有响应，内壁缺陷则对交、直流信号分量均有响应，从而实现缺陷的区分识别，但该方法将传感器置于管壁内侧不方便快速探伤，此外传感器需要电磁屏蔽，屏蔽效果不好将可能产生误判。专利文献“一种基于远场涡流的管道内外壁缺陷检测装置”公开了另一种钢管内外壁缺陷的检测技术，它涉及一种远场涡流检测方法，利用多个磁阻器件完全覆盖管道周向，实现对管道内外壁全周范围内的缺陷检测，但该技术检测速度慢，且不能对钢管内外壁缺陷进行区分识别。

发明内容
本发明的目的在于提供了一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法，它具有方法操作简单、检测速度快和可适用各类铁磁性材质的优点。本发明是这样来实现的，该方法包括如下步骤
1、使用穿过式磁化线圈激发均匀静态磁化场，对有效磁化区内部的钢管实施轴向磁化，抑制钢管磁导率的波动；
2、利用密排线圈作为涡流检测探头，线圈通有交流激励电流，在检测区域的钢管内部产生涡流场，涡流探头一般为两个且反向差动连接，且具有一定间距，与钢管同轴心布置，其内径比钢管外径略大，保证钢管行走通畅；
3、涡流检测探头拾取待检钢管的缺陷处信息，把直流磁化下钢管缺陷处扰动涡流场引起的磁场信息转换为涡流阻抗电信号，经过放大、相敏检波和A/D变换后送入计算机；
4、所述计算机利用阻抗分析软件对所述的涡流阻抗信号进行分析，由于不同的磁化线圈直流励磁和涡流探头交流激励时，钢管内外壁的涡流检测信号幅值和相位均会产生变化，因此为能实现不同层次位置缺陷的识别，对检测实施参数按如下方法处理⑴润流探头交流激励号频率/kt
根据待检钢管的行走速度确定涡流探头的激励信号频率，可利用公式(I)计算
权利要求
1.一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法，其特征在于涡流检测系统必须包括相敏检波的信号调理部分，该检测系统包括差动外穿过式涡流探头、平衡电桥、放大滤波调理、相敏检波模块和数据采集传输卡部分，相敏检波模块提取缺陷信息，消除缺陷泄漏磁场的扰动效应；所述方法还包括以下步骤 1)使用穿过式磁化线圈激发均匀静态磁化场，对有效磁化区内部的钢管实施轴向磁化，抑制钢管磁导率的波动； 2)利用密排线圈作为涡流检测探头，线圈通有交流激励电流，在检测区域的钢管内部产生涡流场，涡流探头一般为两个且反向差动连接，且具有一定间距，与钢管同轴心布置，其内径比钢管外径略大，保证钢管行走通畅； 3)涡流检测探头拾取待检钢管的缺陷处信息，把直流磁化下钢管缺陷处扰动涡流场引起的磁场信息转换为涡流阻抗电信号，经过放大滤波、相敏检波和A/D变换后送入计算机； 4)所述计算机利用阻抗分析软件对所述的涡流阻抗信号进行分析。
2.根据权利要求I所述的一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法，其特征在于 ⑴润流探头交流激励号频率 3爾 根据待检钢管的行走速度确定涡流探头的激励信号频率，可利用公式(I)计算
3.根据权利要求I或2所述的一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法，其特征在于 (I)内、外壁缺陷信号区分当待检钢管匀速通过直流磁化线圈及涡流探头时，计算机获得缺陷的阻抗信号，其内外壁缺陷可通过公式(4) (5)判定当公式(4)成立时，该信号为内壁缺陷的产生信号，当公式(5)成立时，该信号为外壁缺陷的产生信号；
全文摘要
一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法，本发明了公开了一种直流磁化下钢管内外壁缺陷的涡流检测识别及评价方法。该方法采用穿过式直流磁化线圈对钢管进行非饱和磁化，利用涡流检测线圈拾取缺陷处的电磁扰动信息，依据相位对比选择合理的直流磁化范围，从而检出内外壁缺陷并通过相位差异进行识别，并通过分别设定内、外壁缺陷的报警阈值，实现对相同损伤当量的内、外壁缺陷的一致性判定。检测装置必须包括相敏检波模块，以消除缺陷泄漏磁场的干扰；本发明方法检测速度快，易于实现自动化，可以适用于各种铁磁性管道的缺陷检测，具有较广阔的应用前景。
文档编号G01N27/90GK102759567SQ201210247289
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者万本例, 宋凯, 康宜华, 张丽攀, 陈超 申请人:南昌航空大学, 武汉华宇一目检测装备有限公司