本發(fā)明涉及電磁無損檢測(cè)，尤其涉及一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在電力、核能、化工等行業(yè)中，鐵磁性管道得到了廣泛運(yùn)用，長(zhǎng)期在復(fù)雜環(huán)境中服役，會(huì)導(dǎo)致管壁遭受腐蝕而產(chǎn)生缺陷，這為管道的結(jié)構(gòu)完整性和安全性帶來了重大風(fēng)險(xiǎn)。

2、針對(duì)鐵磁性材料深層缺陷，常見的無損檢測(cè)方法包括射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、電磁檢測(cè)，其中，射線檢測(cè)能夠忽視被測(cè)構(gòu)件不同的表面狀態(tài)，不需要對(duì)構(gòu)件表面和附著的絕緣層特殊處理，但成本較高且會(huì)對(duì)環(huán)境和周圍人員產(chǎn)生影響；超聲檢測(cè)中，常規(guī)的超聲檢測(cè)受到耦合劑的限制，電磁超聲檢測(cè)受到換能效率和磁導(dǎo)率的影響；電磁檢測(cè)中，常規(guī)渦流檢測(cè)對(duì)深層缺陷檢出存在能力不足，脈沖渦流檢測(cè)和低頻渦流檢測(cè)在檢測(cè)高滲透率的碳鋼材料的穿透深度大大降低。隨著鐵磁性構(gòu)件厚度和缺陷埋深的增加，漏磁檢測(cè)技術(shù)對(duì)缺陷的檢出越來越困難。近年來磁導(dǎo)率擾動(dòng)檢測(cè)方法為厚壁材料的檢測(cè)提供了新的思路。但目前的磁導(dǎo)率擾動(dòng)檢測(cè)更多利用直流磁化的方式，對(duì)檢測(cè)信號(hào)中包含的缺陷信息分析不全面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法及裝置，用以解決當(dāng)前的鐵磁性材料深層缺陷檢測(cè)方法對(duì)缺陷信息的分析不夠全面的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，包括：

3、獲取待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)是檢測(cè)探頭對(duì)磁化后的所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件表面渦流場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行掃描后得到的；

4、將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，所述參考鐵磁性構(gòu)件的制作材料和形狀與所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件相同，所述參考鐵磁性構(gòu)件上設(shè)置有不同埋深的缺陷。

5、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述磁化后的所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件是基于脈沖磁場(chǎng)將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件磁化至飽和狀態(tài)或近飽和狀態(tài)后得到的。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述脈沖磁場(chǎng)的脈寬跟隨脈沖周期逐漸遞增。

7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)用于反映所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件內(nèi)部的相對(duì)磁導(dǎo)率分布變化。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)用于反映在不同脈寬的脈沖電流磁化下，所述參考鐵磁性構(gòu)件的不同的缺陷埋深對(duì)應(yīng)的相對(duì)磁導(dǎo)率分布變化。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，包括：

10、將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，確定所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷埋深。

11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值包括臨界電壓幅值以及拐點(diǎn)所在的脈沖周期，所述拐點(diǎn)為檢測(cè)信號(hào)的幅值先上升后下降區(qū)段的首個(gè)極大值點(diǎn)。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，確定所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷埋深，包括：

13、將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)的臨界電壓幅值以及拐點(diǎn)所在的脈沖周期，與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)的臨界電壓幅值以及拐點(diǎn)所在的脈沖周期進(jìn)行對(duì)比，確定所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷埋深。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

15、將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)存在拐點(diǎn)的檢測(cè)位置確定為所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的缺陷位置。

16、本發(fā)明還提供了一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估裝置，包括：

17、獲取模塊，用于獲取待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)是檢測(cè)探頭對(duì)磁化后的所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件表面渦流場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行掃描后得到的；

18、評(píng)估模塊，用于將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，所述參考鐵磁性構(gòu)件的制作材料和形狀與所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件相同，所述參考鐵磁性構(gòu)件上設(shè)置有不同埋深的缺陷。

19、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法及裝置，通過獲取對(duì)磁化后的待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件表面渦流場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行掃描后得到的待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值，并與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了在不進(jìn)行耦合的情況下，精確對(duì)鐵磁性構(gòu)件深層缺陷埋深信息進(jìn)行非接觸測(cè)量，提升了鐵磁性構(gòu)件深層缺陷檢測(cè)的靈活性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述磁化后的所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件是基于脈沖磁場(chǎng)將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件磁化至飽和狀態(tài)或近飽和狀態(tài)后得到的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述脈沖磁場(chǎng)的脈寬跟隨脈沖周期逐漸遞增。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)用于反映所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件內(nèi)部的相對(duì)磁導(dǎo)率分布變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)用于反映在不同脈寬的脈沖電流磁化下，所述參考鐵磁性構(gòu)件的不同的缺陷埋深對(duì)應(yīng)的相對(duì)磁導(dǎo)率分布變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值包括臨界電壓幅值以及拐點(diǎn)所在的脈沖周期，所述拐點(diǎn)為檢測(cè)信號(hào)的幅值先上升后下降區(qū)段的首個(gè)極大值點(diǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述將所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，確定所述待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷埋深，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法及裝置，屬于電磁無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，其中，該鐵磁性材料深層缺陷評(píng)估方法包括：獲取待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)，待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)是檢測(cè)探頭對(duì)磁化后的待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件表面渦流場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行掃描后得到的；將待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值與參考鐵磁性構(gòu)件的檢測(cè)信號(hào)特征值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件的深層缺陷進(jìn)行評(píng)估，參考鐵磁性構(gòu)件的制作材料和形狀與待檢測(cè)鐵磁性構(gòu)件相同，參考鐵磁性構(gòu)件上設(shè)置有不同埋深的缺陷。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在不進(jìn)行耦合的情況下，精確對(duì)鐵磁性構(gòu)件深層缺陷埋深信息進(jìn)行非接觸測(cè)量，提升了鐵磁性構(gòu)件深層缺陷檢測(cè)的靈活性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧志揚(yáng),郭超,廉冠洲,涂君,宋小春
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/17