本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為磁敏相控陣探測(cè)組件及方法。

背景技術(shù)：

磁敏探測(cè)組件是已知的并用在許多不同應(yīng)用中。磁敏探測(cè)組件用來(lái)例如檢查測(cè)試物體并且探測(cè)或鑒別測(cè)試物體的特性，例如，腐蝕、空洞、包含物、長(zhǎng)度、厚度等。通常使用單個(gè)或單組探頭，為了精確地探測(cè)這些特征在測(cè)試物體內(nèi)的位置，可以使用單探頭多次多角度測(cè)量或者多個(gè)探頭或聯(lián)合其他的無(wú)損檢測(cè)方法。多次測(cè)試運(yùn)行耗費(fèi)時(shí)間并導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。不僅如此，而且，聯(lián)合其他的無(wú)損檢測(cè)或同時(shí)使用多個(gè)探頭，使得檢測(cè)的難度增加、成本上升、并且耗費(fèi)時(shí)間。

火力發(fā)電廠運(yùn)行過(guò)程中，在過(guò)熱器和再熱器內(nèi)經(jīng)常產(chǎn)生大量的氧化皮，隨著厚度的增加和機(jī)組負(fù)荷的變化，內(nèi)壁的氧化皮會(huì)從管道內(nèi)壁脫落，一部分隨蒸汽流出，一部分堆積在過(guò)熱器和再熱器的下彎頭；當(dāng)堆積量達(dá)到一定程度時(shí)，使管道內(nèi)蒸汽減小，管道壁溫升高，加劇了管道內(nèi)壁氧化皮的生成；當(dāng)超溫到一定程度時(shí)，有可能導(dǎo)致爆管事故發(fā)生。為了減少氧化皮剝落引起的爆管事故，常常在停機(jī)時(shí)采用無(wú)損檢測(cè)的方法，檢測(cè)過(guò)熱器和再熱器下彎頭沉積的氧化皮的量。

通常采用的無(wú)損檢測(cè)的方法有：射線成像法檢測(cè)結(jié)果直觀，而且儀器價(jià)格昂貴，工作效率低，射線輻射對(duì)人體有損害，使得射線檢測(cè)受到一定限制；割管內(nèi)窺鏡法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，但工作量大、檢測(cè)周期長(zhǎng)、人力物力耗費(fèi)大；超聲波、磁場(chǎng)檢測(cè)方法檢測(cè)迅速、工作量小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種磁敏相控陣探測(cè)組件及方法，能夠發(fā)射多個(gè)不同角度下的磁場(chǎng)來(lái)探測(cè)測(cè)試物體內(nèi)的特征，以更精確的方式移動(dòng)磁場(chǎng)，獲得準(zhǔn)確的待測(cè)試物體的特性。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

磁敏相控陣探測(cè)組件，包括分別定位在測(cè)試物體外圍表面附近的磁敏相控陣探頭和電磁相控陣激勵(lì)源；

所述的電磁相控陣激勵(lì)源包括若干電磁元件，電磁相控陣激勵(lì)源通過(guò)電磁元件生成激勵(lì)磁場(chǎng)并施加到測(cè)試物體中進(jìn)行磁化；激勵(lì)磁場(chǎng)通過(guò)電磁元件的組合變化在測(cè)試物體中移動(dòng)；

所述磁敏相控陣探頭包括若干磁敏元件，磁敏相控陣探頭通過(guò)磁敏元件探測(cè)測(cè)試物體內(nèi)的磁化磁場(chǎng)。

優(yōu)選的，所述的電磁相控陣激勵(lì)源中的若干電磁元件設(shè)置為平面陣或共形陣或線性地分段。

優(yōu)選的，所述磁敏相控陣探頭的若干磁敏元件設(shè)置為平面陣或共形陣或線性地分段。

優(yōu)選的，所述磁敏元件采用磁敏電阻、霍爾元件、磁敏二極管或感應(yīng)線圈。

優(yōu)選的，磁敏相控陣探頭和電磁相控陣激勵(lì)源以測(cè)試物體為軸呈相向分開(kāi)獨(dú)立布置，或者面對(duì)測(cè)試物體呈電磁元件和磁敏元件的交錯(cuò)同向一體布置。

優(yōu)選的，所述磁敏相控陣探頭在激勵(lì)磁場(chǎng)移動(dòng)時(shí)固定定位在測(cè)試物體的外圍表面附近。

基于上述任意一磁敏相控陣探測(cè)組件的磁敏相控陣探測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟，

將磁敏相控陣探測(cè)組件定位在測(cè)試物體的外圍表面附近；

將從電磁相控陣激勵(lì)源產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)施加到測(cè)試物體中進(jìn)行磁化，并使該激勵(lì)磁場(chǎng)在測(cè)試物體內(nèi)移動(dòng)；

通過(guò)磁敏相控陣探頭測(cè)定磁化磁場(chǎng)變化來(lái)探測(cè)測(cè)試物體特征。

優(yōu)選的，使該激勵(lì)磁場(chǎng)移動(dòng)的步驟包括使該激勵(lì)磁場(chǎng)在測(cè)試物體內(nèi)沿二維或三維方向移動(dòng)。

優(yōu)選的，使該激勵(lì)磁場(chǎng)移動(dòng)的步驟中，激勵(lì)磁場(chǎng)通過(guò)電磁元件的組合變化在測(cè)試物體中移動(dòng)。

進(jìn)一步的，組合中至少包括一個(gè)電磁元件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明通過(guò)電磁相控陣激勵(lì)源中的若干電磁元件，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)施加在測(cè)試物體上，并且通過(guò)對(duì)電磁元件的組合控制使得激勵(lì)磁場(chǎng)在測(cè)試物體中移動(dòng)，從而能夠通過(guò)磁敏相控陣探頭實(shí)現(xiàn)對(duì)磁化磁場(chǎng)的探測(cè)，從而得到測(cè)試物體的特征；檢測(cè)精度高，工作效率高，操作簡(jiǎn)便，使用成本低。

進(jìn)一步的，呈規(guī)則布置的電磁元件能夠更加方便和快捷的通過(guò)單個(gè)磁場(chǎng)的疊加后得到激勵(lì)磁場(chǎng)，同時(shí)在激勵(lì)磁場(chǎng)移動(dòng)時(shí)，能夠精確的保證激勵(lì)磁場(chǎng)的穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，通過(guò)相對(duì)或同向的布置，能夠滿足各種情況下的使用要求，使用方便，使用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的磁敏相控陣探測(cè)組件軸對(duì)稱相向布置的示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的磁敏相控陣探測(cè)組件交錯(cuò)同向布置的示意圖。

圖3是本發(fā)明所述的磁敏相控陣探測(cè)組件軸對(duì)稱相向布置的使用狀態(tài)圖。

圖4是本發(fā)明所述的磁敏相控陣探測(cè)組件交錯(cuò)同向布置的使用狀態(tài)圖。

圖5是本發(fā)明所述的磁敏相控陣探測(cè)探測(cè)方法流程圖。

圖中：1-磁敏相控陣探測(cè)組件、2-磁敏相控陣探頭、3-電磁相控陣激勵(lì)源、4-磁敏元件、5-電磁元件、6-測(cè)試物體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。

本發(fā)明公開(kāi)了用于探測(cè)測(cè)試物體6特征的磁敏相控陣探測(cè)組件及方法，磁敏相控陣探測(cè)組件包括：磁敏相控陣探頭2和電磁相控陣激勵(lì)源3；電磁相控陣激勵(lì)源3包括多個(gè)電磁元件5，磁敏相控陣探頭2包括多個(gè)磁敏元件4；電磁相控陣激勵(lì)源3將激勵(lì)磁場(chǎng)施加到所述測(cè)試物體6中，該激勵(lì)磁場(chǎng)能夠在所述測(cè)試物體6內(nèi)移動(dòng)并磁化，磁敏相控陣探頭2通過(guò)測(cè)定磁化磁場(chǎng)變化探測(cè)所述測(cè)試物體6的特征。本發(fā)明提供允許施加多個(gè)不同方向下的激勵(lì)磁場(chǎng)來(lái)探測(cè)測(cè)試物體6內(nèi)的特征的磁敏相控陣探測(cè)組件，能夠以更精確的方式移動(dòng)激勵(lì)磁場(chǎng)，獲得準(zhǔn)確的待測(cè)試物體6的特性。

本發(fā)明一種磁敏相控陣探測(cè)組件，用于探測(cè)測(cè)試物體6的特征；其包括：磁敏相控陣探頭2和電磁相控陣激勵(lì)源3；所述的電磁相控陣陣激勵(lì)源3將激勵(lì)磁場(chǎng)施加到所述測(cè)試物體6中，該激勵(lì)磁場(chǎng)能夠在所述測(cè)試物體6內(nèi)移動(dòng)并磁化，所述磁敏相控陣探頭2通過(guò)測(cè)定磁化磁場(chǎng)變化探測(cè)所述測(cè)試物體6的特征。

所述的磁敏相控陣探頭2與所述的電磁相控陣激勵(lì)源3定位在所述測(cè)試物體6的外圍表面附近，以所述的測(cè)試物體6為軸形成相向布置，如圖1所示，磁敏相控陣探測(cè)組件1由分開(kāi)布置的磁敏相控陣探頭2和電磁相控陣激勵(lì)源3組成，電磁相控陣激勵(lì)源3由磁敏元件4以陣列的方式布置構(gòu)造而成，磁敏相控陣探頭2由電磁元件5以陣列的方式布置構(gòu)造而成。其對(duì)測(cè)試物體6進(jìn)行探測(cè)時(shí)，如圖3所示，磁敏相控陣探頭2和電磁相控陣激勵(lì)源3分開(kāi)布置在測(cè)試物體6兩側(cè)，并相面對(duì)。

或者如圖2所示，磁敏相控陣探頭2與電磁相控陣激勵(lì)源3面對(duì)測(cè)試物體6交錯(cuò)同向布置，磁敏相控陣探測(cè)組件1中，磁敏元件4和電磁元件5間隔交錯(cuò)同向一體布置，以陣列的方式布置構(gòu)造而成。其對(duì)測(cè)試物體6進(jìn)行探測(cè)時(shí)，如圖4所示，由磁敏元件4和電磁元件5間隔交錯(cuò)同向布置以陣列的方式構(gòu)造而成的磁敏相控陣探測(cè)組件1，面向所述測(cè)試物體6，并定位在所述測(cè)試物體6的外圍表面附近。

所述磁敏相控陣探頭2在激勵(lì)磁場(chǎng)移動(dòng)時(shí)不可移動(dòng)地定位在所述測(cè)試物體6的外圍表面附近。

所述電磁相控陣激勵(lì)源3包括構(gòu)造為生成激勵(lì)磁場(chǎng)的多個(gè)電磁元件5，所述磁敏相控陣探頭2包括構(gòu)造為的多個(gè)探測(cè)磁化磁場(chǎng)的磁敏元件4。

所述磁敏元件4采用磁敏電阻、霍爾元件、磁敏二極管或感應(yīng)線圈。電磁元件5采用帶鐵芯的線圈。

所述多個(gè)電磁元件5和所述的磁敏元件4是線性地分段控制，也就是同一水平線或垂直線上電磁元件5的工作狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行相同的控制，使其產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，并且按照與其垂直的方向逐次的控制平面矩陣中或共形矩陣中相同數(shù)量和位置關(guān)系的電源元件5工作狀態(tài)的順序變化產(chǎn)生激勵(lì)磁場(chǎng)，使得激勵(lì)磁場(chǎng)從第一排或列能夠逐排或逐列的移動(dòng)；通過(guò)的組合中電源元件5的工作狀態(tài)能夠形成圓形、三角形等各種形狀，保持組合形狀逐步的進(jìn)行工作狀態(tài)的移動(dòng)變化，完成激勵(lì)磁場(chǎng)的移動(dòng)；而且組合還能夠是一個(gè)電源元件5，按照設(shè)定的直線進(jìn)行工作狀態(tài)的移動(dòng)變化，完成激勵(lì)磁場(chǎng)的移動(dòng)；從而能夠得到激勵(lì)磁場(chǎng)在二維的方向移動(dòng)；當(dāng)該規(guī)律變化的軌跡呈非直線時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)激勵(lì)磁場(chǎng)在三維的方向移動(dòng)。對(duì)應(yīng)的平面陣或共形陣的磁敏元件4，能夠探測(cè)到磁化磁場(chǎng)的二維或三維運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)測(cè)定磁場(chǎng)變化探測(cè)所述測(cè)試物體6的三維特征。還能夠通過(guò)對(duì)每個(gè)電磁元件5施加的電流進(jìn)行控制，從而配合組合中電磁元件5的數(shù)量，位置關(guān)系對(duì)產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)進(jìn)行三個(gè)方面的配合調(diào)控。

本發(fā)明磁敏相控陣探測(cè)方法，如圖5所示，包括如下步驟：

將磁敏相控陣探測(cè)組件定位在所述測(cè)試物體6的外圍表面附近；

將從電磁相控陣激勵(lì)源3產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng)施加到測(cè)試物體6中進(jìn)行磁化，并使該激勵(lì)磁場(chǎng)在測(cè)試物體6內(nèi)移動(dòng)；通過(guò)磁敏相控陣探頭2測(cè)定磁化磁場(chǎng)變化來(lái)探測(cè)測(cè)試物體6特征。激勵(lì)磁場(chǎng)能夠在測(cè)試物體6內(nèi)沿二維或三維方向移動(dòng)。探測(cè)時(shí)，電磁相控陣激勵(lì)源3和磁敏相控陣探頭2均是固定的，因此不需要額外的操動(dòng)部件，設(shè)置和安裝方便，只需要對(duì)電磁元件5利用現(xiàn)有的控制技術(shù)分別進(jìn)行統(tǒng)一控制，既能夠?qū)崿F(xiàn)依賴電磁元件5工作狀態(tài)變化而移動(dòng)的激勵(lì)磁場(chǎng)的生成；并且隨著矩陣中電磁元件5的排列和數(shù)量的變化，能夠提高測(cè)量精度，通過(guò)控制電磁元件5的工作電流，能夠方便高效的對(duì)激勵(lì)磁場(chǎng)進(jìn)行精確控制。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書(shū)及實(shí)踐的公開(kāi)后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本的一般性原理并包括本公開(kāi)未公開(kāi)的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，本申請(qǐng)的真正范圍和精神由權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開(kāi)并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開(kāi)的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。