[发明专利]自适应曲面磁记忆检测方法

说明书

本发明所述的自适应曲面磁记忆检测方法，基于在大地磁场中金属表面磁场分布规律、利用传感器敏感元件垂直于被测件金属表面条件下的提离值与垂直度与磁通量单调函数关系的特征，提供一种能够针对不规则表面实施自动化检测的智能传感器系统和调整检测方法，以期提高磁记忆检测过程中判断缺陷和应力集中区域的精确性和自适应能力。该方法包括以下步骤：(1)、预先设定；(2)、检测，检测并获得每一传感器测得的磁场强度值，以综合计算并判断磁场强度值是否处于范围内；超出该范围的，(3)输出姿态调整信息，计算出传感器阵列探头的姿态信息以生成实时提离值与垂直度；根据初始设定的提离值与垂直度，输出传感器阵列探头的姿态纠偏值。

技术领域

本发明涉及一种应用于表面不规则金属构件的应力集中及缺陷测试的自适应曲面磁记忆检测方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

目前公开的金属磁记忆检测技术(MMT)，涉及利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测。该现有技术能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区即微观缺陷和早期失效、损伤等部位进行诊断，以找出突发性的疲劳损伤隐患，实质上是一种无损检测手段。

上述金属磁记忆检测技术中应用的磁记忆效应，针对铁磁性金属零件在加工和运行时由于受载荷和地磁场共同作用，在应力和变形集中区域会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可以的重新取向。此类磁状态不会改变，不仅在工作载荷消除后会保留，且还与最大作用应力有关，从而导致此处铁磁金属的导磁率最小、在金属表面形成了漏磁场。漏磁场强度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改变符号具有零值的特性。金属构件表面的这种磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集中的位置，即所谓的磁记忆效应。

现有技术通常采用磁通敏感元件检测规则表面金属零件的漏磁场强度的微小信号及变化特征，由于传感器元件与金属表面相对位置姿态显著地影响着检测数据精度，因此将此类传感器元件姿态细分为提离值和垂直度。具体地，提离值为传感器元件与金属零件表面的距离，垂直度为传感器元件法向与金属零件表面的垂直程度。如何在检测过程中满足上述提离值和垂直度的精度要求，是直接精确地通过磁场强度的切向分量和法向分量来判断缺陷和应力集中位置所在的关键因素。

由于金属部件不可能都是规划表面，对于表面不规则的金属构件(或称为较大尺寸的复杂曲面)的应力集中及缺陷检测通常采取以下人工方法：1、首先采用网格化标记分化减小检测面积；再由人工手持传感器对每个分区面表面进行扫描，对有应力集中及缺陷的部分需要反复扫描确认和记录；传感器姿态和扫描速度很难始终保持最佳值，难于避免抖动；极大影响了检测质量和效率，以及数据管理和结果的公信；2、采用其它测距和姿态传感器配合金属磁记忆传感器可以实现自动化磁记忆检测过程，可是余外增加的传感器、数据采集存储硬件、同步处理、位置标定及提高处理速度等等资源，大大增加了成本和综合处理难度；集成后的传感器系统的尺寸成倍增加，检测的灵活性和适应性大大下降。3，现有磁记忆传感器采用少量磁通敏感元件(最多32个)、单行分布排列配磁靴的方法进行金属表面扫描检测，敏感元件之间距离较大(大约5mm以上)，金属表面磁记忆漏磁场检测的分辨率有限，影响应力集中区域位置检测判断精度；同时单次扫描传感器覆盖有限，影响效率。

总之，上述现有磁记忆检测方法对于表面不规则的金属构件需借助人工辅助，难以自适应不同曲面的检测，尚无法采用自动化检测手段。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的自适应曲面磁记忆检测方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而基于在大地磁场中金属表面磁场分布规律、利用传感器敏感元件垂直于被测件金属表面条件下的提离值与垂直度与磁通量单调函数关系即近似线性的特征，提供一种能够针对不规则表面实施自动化检测的智能传感器系统和调整检测方法，以期提高磁记忆检测过程中判断缺陷和应力集中区域的精确性和自适应能力。

为实现上述设计目的，所述的自适应曲面磁记忆检测方法包括以下步骤：

(1)、预先设定