[发明专利]一种磁致伸缩导波和漏磁双功能扫查器

说明书

本发明公开了一种磁致伸缩导波和漏磁双功能扫查器，由扫查器本体、磁致伸缩导波检测模块和漏磁阵列检测模块构成。扫查器本体内置有U型永磁磁路，用于对待测结构件进行偏置磁化，传感器抽盒内包括矩形线圈及其适配器或漏磁阵列传感器。传感器抽盒内电路元件均与通用电气接口连接，以与外部磁致伸缩导波和漏磁阵列检测模块进行信号传输。编码器通过齿轮传动装置安装在导轮轴上，记录导轮扫查过程中的位移。手持扫查器本体沿粘贴在待测结构表面的铁钴合金条带进行移动，可以采集磁致伸缩水平剪切模态导波在结构中的反射信号，快速确定结构中疑似缺陷位置。本发明可有效提高大范围内结构缺陷的定位速度和降低误检率。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及磁致伸缩导波和漏磁检测两种技术，目的是结合两种技术的优点，有效提高大范围内结构缺陷的定位速度和降低缺陷误检率。

背景技术

钢制板结构在工程中应用广泛，受环境腐蚀等因素影响，结构中易出现腐蚀等缺陷。为及早发现安全隐患，可以采用超声导波和漏磁方法进行缺陷检测。漏磁方法适用于缺陷的高精度扫查成像，但如需对大范围内的缺陷进行检测，扫查效率低。超声导波方法的优势是可以实现板结构的大范围、快速检测，但容易受激发导波方向控制不足、结构中多重反射及外界干扰等因素，在检测信号中出现伪缺陷波形，增加了误检率。采用单一传感器进行导波检测时，无法准确提供缺陷信号的位置坐标，通过线性扫查可以提高缺陷的导波定位精度，但难以对缺陷形貌进行高精度成像。因此，本发明结合超声导波和漏磁法的优势，公布了一种一种磁致伸缩导波和漏磁双功能扫查器，通过公共U型永磁磁路、通用电气接口、编码器和导轮等方式，实现一体两用，提供了“先导波扫查，后漏磁复检”的工作方式，利用水平剪切模态导波和漏磁的B扫图像，提高板结构中大范围内缺陷的检测效率，降低缺陷误检率，并获得缺陷的轮廓信息。

发明内容

本发明结合磁致伸缩导波和漏磁技术，设计一种磁致伸缩导波和漏磁双功能扫查器，其目的是有效提高大范围内结构缺陷的定位速度和降低缺陷误检率。双功能扫查器总体示意图如图1所示，该扫查器主要包括扫查器本体6、磁致伸缩导波检测模块9和漏磁阵列检测模块11。扫查器本体6结构内置的U型永磁磁路12用于待测结构件的偏置磁化，传感器抽盒13内包括矩形线圈19及其适配器18或漏磁阵列传感器，传感器抽盒13内的电路元件通过通用电器接口与磁致伸缩导波和漏磁阵列模块进行信号传输，而通过齿轮传动装置3安装在导轮轴上的编码器2其作用是记录导波扫查过程中的位移。图2为导波检测传感器抽盒示意图，U型永磁磁路12在铁钴合金条带14中提供恒定的偏置磁场B_DC，矩形线圈19中通入的交流电流i_AC在铁钴合金条带14中产生交变磁场B_AC，在铁钴合金条带14上激励产生水平剪切模态导波。导波检测信号和编码器2中的位移信息传输至磁致伸缩导波检测模块9的采集电路，在上位机10上形成B扫描图像，对缺陷缺陷数量及位置进行判断。阵列漏磁传感器示意图如图3所示，扫查器对疑似缺陷区域进行扫查时，U型永磁磁路12的磁化范围内存在缺陷时则磁力线会发生畸变，阵列漏磁传感器采集该信号并通过通用电气接口1与漏磁阵列检测模块11进行信号传输，在上位机10上形成B扫描图像，如有异常波动则确认缺陷存在，同时能对缺陷轮廓进行判定。

为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

所述的一种磁致伸缩导波和漏磁双功能扫查器，其特征在于，扫查器本体6内置了磁致伸缩水平剪切模态导波检测和漏磁场检测共同需要的U型永磁磁路12、通用电气接口1、导轮8及编码器2等，其中传感器抽盒13内可放置导波检测所用的矩形线圈19及其适配器18和漏磁检测所需的漏磁阵列传感器，外部磁致伸缩导波检测模块9或漏磁阵列检测模块11通过通用电气接口1与传感器抽盒13内电路元件连接实现信号传输，双功能扫查器的工作顺序依次是：