[发明专利]基于铁磁平板对接焊缝裂纹检测的交流漏磁传感器及使用其进行裂纹检测的方法

说明书

本发明涉及一种基于铁磁平板对接焊缝裂纹检测的交流漏磁传感器及使用其进行裂纹检测的方法，所述交流漏磁传感器与待检构件配合使用，包括呈倒“山”型的磁轭，所述磁轭包括横部、与所述横部分别垂直设置的第一竖部、第二竖部和第三竖部，所述第一竖部和所述第三竖部相对所述第二竖部对称的设置在所述第二竖部的两侧，所述第二竖部上绕设有相互独立的直流电源激励线圈和交流电源激励线圈，所述第一竖部和所述第二竖部之间设有用以测量磁通及磁通变化率的第一传感器，所述第二竖部和所述第三竖部之间设有用以测量磁通及磁通变化率的第二传感器，本发明的交流漏磁传感器可以对平板对接焊缝的质量进行检测和评价，相对现有技术具有更高的检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，涉及铁磁平板对接焊缝质量检测技术，尤其涉及基于铁磁平板对接焊缝裂纹检测的交流漏磁传感器及使用其进行裂纹检测的方法。

背景技术

铁磁金属对接焊缝构件材料大量作为受力构件使用，广泛应用于船舶、核电、航空航天、铁路、压力容器等行业。构件在使用过程中，在应力、腐蚀、疲劳载荷、内部工作介质或外部工作环境的作用下，易在焊缝处的不均匀区域，如：焊接应力集中区域、焊接裂纹区域、焊接孔穴区域、固体夹杂区域、未熔合区域、未焊透区域等不合格焊缝区域、及其热影响区域产生应力腐蚀开裂或疲劳断裂等现象，造成重大恶性事故。因此在对焊缝区域进行无损检测时，能快速、方便、准确地对焊缝的质量进行准确的检测，对于预防构件的断裂故障和防止重大灾难的发生具有重要意义。

传统的无损检测主要有射线、超声、磁粉、渗透四种无损检测方法。射线检测是应用于无损检测最早也是可靠性最高的检测方式，但是以其安全性低、仪器笨重而受到很大限制。超声检测精度较高，仪器小便于携带，但必须使用耦合剂，且对工件表面平整度要求较高，在试件表面粗糙和深水检测较为困难。对于渗透和磁粉，其检测灵敏度较高，但其对金属表面要求较高，需要对金属表面进行除漆、去包覆层等清理工作，大大增加了检测时间和难度。漏磁检测技术是无损检测领域常用的一种无损检测方法，广泛应用于工业生产安全与预防领域。漏磁检测是指铁磁材料被磁化后，因试件表面或近表面的缺陷而在其表面形成漏磁场，人们可以通过检测漏磁场的变化进而发现缺陷。

漏磁场就是当材料存在切割磁力线的缺陷时，材料表面的缺陷或组织状态变化会使磁导率发生变化。由于缺陷的磁导率很小，磁阻很大，使磁路中的磁通发生畸变，磁感应线流向会发生变化，除了部分磁通会直接通过缺陷或材料内部来绕过缺陷，还有部分磁通会泄漏到材料表面上空，通过空气绕过缺陷再进入材料，于是就在材料表面形成了漏磁场。

漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于渗透、磁粉等传统方法，具有容易实现自动化、适合于组成自动检测系统等优点。但是现有技术的漏磁检测设备检测灵敏度低，无法精确检测表面下缺陷，也无法定量分析缺陷特征。

发明内容

本发明提供一种基于铁磁平板对接焊缝裂纹检测的交流漏磁传感器，采用该传感器可以对平板对接焊缝的质量进行检测和评价，检测灵敏度高，从而提前发现铁磁构件焊缝的焊接质量问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于铁磁平板对接焊缝裂纹检测的交流漏磁传感器，与待检构件配合使用，包括呈倒“山”型的磁轭，所述磁轭包括横部、与所述横部分别垂直设置的第一竖部、第二竖部和第三竖部，所述第一竖部和所述第三竖部相对所述第二竖部对称的设置在所述第二竖部的两侧，所述第二竖部上绕设有相互独立的直流电源激励线圈和交流电源激励线圈，所述直流电源激励线圈和直流电源电连接，所述交流电源激励线圈和交流电源电连接，所述第一竖部和所述第二竖部之间设有用以测量磁通及磁通变化率的第一传感器，所述第二竖部和所述第三竖部之间设有用以测量磁通及磁通变化率的第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器电连接。

进一步的，当所述直流电源激励线圈和所述交流电源激励线圈分别电导通时，所述第一传感器和所述第二传感器输出差分直流信号和差分交流信号。

进一步的，所述第一传感器和所述第二传感器相对所述第二竖部对称。