[发明专利]一种基于电磁加载的铁磁性金属无损检测方法

摘要

本发明一种基于电磁加载的铁磁性金属无损检测方法，检测方法的步骤是将通有高频、高幅值脉冲电流多匝激励线圈，通过将线圈上所通的脉冲电流自起点增加至一定幅值，加载到待检测的铁磁性金属上，若待检测的铁磁性金属存在缺陷，会被激发出声发射信号，通过外加偏置磁场增强铁磁材料的磁致伸缩力和洛伦兹力进而增强声发射信号幅值，该声发射信号被四个压电传感器或EMAT接收探头检测采集并通过信号线输入前置放大器放大后再输入PC机，根据所采集到的声发射信号，提取不同脉冲电流下的声发射信号特性，依据特征的变化规律，区分声发射信号和超声信号，并进行二维时差定位，定位检测出待检测铁磁性金属存在的裂纹缺陷，并最终对缺陷的活性进行判定。

主权项

一种基于电磁加载的铁磁性金属无损检测方法，其特征在于：是一种基于涡流激励声发射的铁磁性金属材料的电磁无损检测方法，其步骤是：使用通有高频、高幅值的脉冲电流的多匝线圈在铁磁材料金属表面或近表面引入涡流，将线圈上所通的脉冲电流自起点增加至一定幅值，利用铁磁材料的磁致伸缩力和洛伦兹力激发缺陷自身发出声发射信号，可通过外加偏置磁场增强铁磁材料的磁致伸缩力和洛伦兹力进而增强声发射信号幅值，检测采集该声发射信号，传送声发射信号，将检测到的声发射信号放大，输送放大的信号，进行数据采集与处理，提取不同脉冲电流下的声发射信号特性，依据特征的变化规律，区分声发射信号和超声信号，并最终对缺陷的活性进行判定。具体操作是：将激励线圈放置在待检测铁磁性金属的待检测区域，再将四个压电换能器S1、S2、S3和S4按菱形的四个顶点位置安放于该待检测铁磁性金属上，每个压电换能器分别通过信号线连接到前置放大器，该前置放大器再用同轴电缆连接至PC机；开始检测时，将220v的交流电经过整流实现190v的直流输出给涡流发生器中的190V直流端，涡流发生器中的信号产生器输出控制信号，该信号输入到涡流发生器中的接190V直流电源的功率放大器，该功率放大器将电压逆变为交流电压，经变压器升压后，该脉冲方波电压被加载到由谐振电容和激励线圈组成的回路上，通过将线圈上所通的脉冲电流自起点增加至一定幅值，并由此在待检测铁磁性金属上产生同频准正弦涡流，若待检测铁磁性金属存在缺陷，会被激发出声发射信号，该声发射信号被四个压电传感器S1、S2、S3和S4检测采集并通过信号线输入至前置放大器，再由该前置放大器放大并输入至PC机，该PC机根据所采集到的声发射信号进行二维时差定位，并基于快速傅里叶变换的特征提取，使用快速傅里叶算法分别对采集的声发射电压信号进行时域和频域分析，实现对信号的快速处理，频域转换后，提取不同激励电流下的特征峰值频率幅值强度，依据特征的变化规律，区分声发射信号和超声信号，并在二维的笛卡尔坐标系里面标示相应的点，连接为曲线后可以清晰的看到缺陷的Kaiser效应点。从而定位检测出该待检测铁磁金属存在的缺陷，并最终对缺陷的活性进行判定。