一種基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無損檢測領域，具體涉及一種基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置，適用于金屬管件內(nèi)/外部缺陷的高速無損檢測。
【背景技術】
[0002]目前，金屬管件有多種無損檢測方法來實現(xiàn)其缺陷的檢測，如磁粉檢測、滲透檢測、超聲檢測、渦流檢測、射線檢測、交流場檢測、交流電勢檢測、直流電勢檢測以及漏磁檢測等多種檢測方法。
[0003]然而，現(xiàn)有的金屬管件無損檢測方法中，磁粉檢測(MPT，1922年美國霍克)及滲透檢測(PT，1940美國Magnaf Iux公司)因磁吸附作用或毛細作用細顯原理而需人工手動操作，導致其效率不高;超聲檢測(UT，1929年俄國Sokolov)存在著激勵與檢測頻率匹配而限制了掃描速度的問題;渦流檢測(ECT，1935年德國霍斯特)由于趨附效應而對管件內(nèi)部缺陷的檢測失效;射線檢測(RT，1900法國海關)具有輻射性，原則上盡可能減少使用;交流場檢測法(ACFM，1980英國石油公司)和交流電勢檢測法(ACPD，1980英國倫敦大學學院)與渦流檢測法一樣，因趨附效應而不能檢測內(nèi)部缺陷；直流電勢法(DCPD，1991Read和Pfuff)是一種基于缺陷處電壓變化原理的探針電回路接觸式檢測，因接觸式磨損而無法實現(xiàn)高速檢測，且對表面有絕緣附著物的檢測體失效;漏磁檢測法(MFL，1923美國Sperry)僅適用于導磁性管件的缺陷檢測，從而對有色金屬(非導磁性導電體如不銹鋼、銅、鋁及鈦合金等)以及高溫黑色金屬失效(過居里點而失去磁性)，并且在高速檢測時，由于磁化滯后效應導致構件的磁化不足，而無法產(chǎn)生足夠強度的漏磁場。上述現(xiàn)有技術的金屬管件無損檢測方法，都無法實現(xiàn)對金屬管件缺陷進行高速檢測，不能滿足生產(chǎn)的需要。因此，生產(chǎn)實踐亟需提供一種可用于對金屬管件內(nèi)/外部缺陷全面進行檢測的高速檢測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置，以實現(xiàn)金屬管件內(nèi)/外部缺陷的高速檢測要求。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案:
[0006]本發(fā)明提供的基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置，其構成包括運送待檢測金屬管件的運送裝置、待檢測金屬管件從中穿過的直流磁化線圈、磁敏傳感器、信號調理電路、采集卡和計算機，磁敏傳感器、信號調理電路、采集卡和計算機依次連接，所述磁敏傳感器圍繞待檢測金屬管件周向于動生渦電流集中的靠近區(qū)或/和離開區(qū)內(nèi)布置，檢測裝置運行時，待檢測金屬管件由運送裝置運送穿過直流磁化線圈，磁敏傳感器拾取管件表面的電磁場變化，將電磁場變化轉化為電信號，電信號經(jīng)信號調理電路放大、濾波后，由采集卡進行A/D轉換，提供給計算機進行分析處理，得到管件的缺陷信息。
[0007]在本發(fā)明的上述技術方案中，所述磁敏傳感器優(yōu)先考慮分別設置在直流磁化線圈兩側動生渦電流集中的靠近區(qū)和離開區(qū)內(nèi)，且沿待檢測金屬管件周向均勻陣列布置。進一步地，所述陣列布置的磁敏傳感器可通過支架設置在直流磁化線圈上。
[0008]在本發(fā)明的上述技術方案中，所述磁敏傳感器的端面與待檢測金屬管件表面之間的距離一般大于2.0mm;最好控制在0.5mm?1.0mm范圍。
[0009]在本發(fā)明的上述技術方案中，所述運送裝置，最好使其運送的待檢測金屬管件與直流磁化線圈同軸地穿過直流磁化線圈。
[0010]在本發(fā)明的上述技術方案中，所述傳送裝置優(yōu)先采用“V”型輪運送裝置，在直流磁化線圈的兩邊至少各布置一副“V”型輪機構。
[0011]在本發(fā)明的上述技術方案中，所述運送裝置運送待檢測金屬管件的移動速度最好不低于3米/分鐘。
[0012]在本發(fā)明的上述技術方案中，磁場強度可根據(jù)需要通過磁化線圈的通電電流幅值進行調節(jié)。直流磁化線圈在磁敏傳感器布置區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的徑向磁場強度最好不得低于3000A/m。
[0013]本發(fā)明的發(fā)明人研究中發(fā)現(xiàn)，以直流磁化線圈作為磁場源，所產(chǎn)生的磁場為具有徑向分量的分布磁場，當待檢測管件與直流磁化線圈同軸地穿過直流磁化線圈，由于金屬管件材料內(nèi)部電子的運動方向與磁場的徑向分量垂直，在洛倫茲力的作用下，在金屬管件內(nèi)部形成沿圓周方向均勻分布的渦電流閉合環(huán)路，當管件中存在缺陷時，渦電流環(huán)路在缺陷處的傳導路徑將發(fā)生畸變，并在管件表面形成可探測的擾動電磁場，可通過在金屬管件表面布置磁敏感傳感器陣列，拾取管件表面的電磁場變化信號，通過管件表面電磁場信號特征來獲得管件內(nèi)的缺陷信息。本發(fā)明正是基于發(fā)明人的上述發(fā)現(xiàn)提出了本發(fā)明的技術方案。
[0014]本發(fā)明提供的基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置，其中直流磁化線圈在空間形成具有徑向分量的磁場分布，金屬管件通過線圈時切割磁力線，從而在金屬管件靠近直流磁化線圈的靠近區(qū)和離開區(qū)分別形成動生渦電流，金屬管件中如有缺陷存在，渦電流傳導路徑將發(fā)生畸變，并在管件表面形成可探測的擾動電磁場。在靠近區(qū)和離開區(qū)的管件表面周向布置的傳感器陣列，拾取缺陷引起的動生渦電流環(huán)路畸變形成的擾動電磁場信號，最終根據(jù)擾動電磁場信號特征獲得管件內(nèi)的缺陷信息。
[0015]本發(fā)明所提供的基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置，以運動金屬管件切割磁力線在金屬管件體內(nèi)產(chǎn)生的動生渦電流作為激勵，消除了高頻交變電磁場趨附效應的影響，從而解決了高頻電磁檢測探測深度不夠的問題，從而可實現(xiàn)探測金屬管件內(nèi)/外部缺陷。又由于管件運行速度越快，管件體內(nèi)的動生渦電流強度越大，進而缺陷檢測靈敏度也越高，最終可實現(xiàn)金屬管件內(nèi)/外部缺陷的高速檢測要求。
【附圖說明】
[0016]圖1-1為本發(fā)明的金屬管件無損檢測裝置主視結構示意圖；
[0017]圖1-2為本發(fā)明的金屬管件無損檢測裝置左視結構示意圖
[0018]圖2為直流磁化線圈產(chǎn)生的磁場分布不意圖；
[0019]圖3為金屬管件內(nèi)動生渦電流分布示意圖；
[0020]圖4為磁敏傳感器陣列布置示意圖；
[0021 ]圖5為金屬管件中無缺陷時的渦電流環(huán)路分布示意圖；
[0022]圖6為金屬管件中有缺陷時的渦電流環(huán)路分布示意圖。
[0023]上述附圖中的各圖示標號表示對象分別為:1_待測金屬管件;2-直流磁化線圈；3-運送裝置;4、4’_磁敏傳感器陣列；5-信號調理電路;6-采集卡;7-計算機;8-支架;9、9’_渦電流閉合環(huán)路。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖給出本發(fā)明的【具體實施方式】，并通過【具體實施方式】對本發(fā)明的基于動生渦電流的金屬管件電磁無損檢測裝置作進一步的說明。需要特別指出的是，本發(fā)明的【具體實施方式】不限于實施例所描述的形式。