【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無損檢測，特別提供一種脈沖渦流陣列式探頭和檢測方法。
技術介紹
1、脈沖渦流檢測技術是由傳統渦流檢測技術演化而成的新型無損檢測技術，能穿透包覆層檢測金屬試件的壁厚情況，通過觀察由缺陷所引起的磁場畸變，可判斷金屬試件的腐蝕和減薄位置。與傳統渦流檢測能力相比，脈沖渦流檢測信號衰減速度慢且穿透力強，傳感器能覆蓋的掃描面積更廣，檢測效率更高；無需去除檢測金屬表面附著物，極大的減少了時間和勞動成本。
2、在脈沖渦流檢測技術的發展中，探頭設計、信號處理、數據采集和數據處理方面不斷創新變革。其中探頭設計作為檢測過程中的重要環節，探頭的設計方法對缺陷檢測具有重大影響。因此，如何在保證探頭的檢測性能同時滿足設備簡易且低能耗，已成為脈沖渦流檢測技術的研究和發展方向。
3、傳統對鐵磁性材料缺陷厚度檢測的探頭通常使用單傳感器，經過發展又產生了陣列式傳感器來提高檢測效率，一般陣列式傳感器結構復雜，重量大的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種脈沖渦流陣列式探頭，本專利技術采用不同激發方式的陣列傳感器進行數據采集，在確保檢測性能的前提下，有效降低了裝置重量，同時減輕了傳感器發熱問題。本專利技術所采用的技術方案如下：
2、一種脈沖渦流陣列式探頭，用于被測鐵磁金屬件厚度的檢測，其特征在于，包括兩個帶有磁芯的激勵線圈，四個并列排布的用來收集鐵磁金屬件表面疊加磁場垂直分量的檢測線圈，且兩個激勵線圈分別置于靠內的兩個檢測線圈的內側
3、進一步的，所述磁芯為錳鋅鐵氧體磁芯。所述激勵線圈為跑道型激勵線圈。
4、進一步的，兩個激勵線圈內徑15mm、外徑40mm、直道長度120mm、高度30mm、匝數1200匝；四個跑道型檢測線圈內徑50mm、外徑80mm、直道長度140mm、高度10mm、匝數1800匝；在激勵線圈內部布滿錳鋅鐵氧體磁芯。
5、本專利技術同時提供采用所述的脈沖渦流陣列式探頭的鐵磁金屬件厚度檢測裝置，包括所述脈沖渦流陣列式探頭，信號發生器和功率放大器，信號發生器通過功率放大器與激勵線圈相連，信號發生器用于生成設定脈沖寬度并具有周期性的低頻脈沖方波信號；兩個激勵線圈在功率放大器激勵下發射激勵磁場，四個檢測線圈用于進行信號采集，所采集的信號用于進行被測鐵磁金屬件厚度檢測。
6、本專利技術還提供了使用所述的檢測裝置實現的鐵磁金屬件厚度檢測方法，包括下列步驟：
7、(5)將脈沖渦流陣列式探頭置于靠近被測鐵磁金屬件表面的位置；
8、(6)信號發生器生成的低頻脈沖方波信號通過功率放大器放大后施加給兩個激勵線圈產生交變磁場；
9、(7)當兩個激勵線圈中的信號發生階躍跳變時，四個檢測線圈接收來自兩個激勵線圈的一次磁場和被測鐵磁金屬試件中脈沖渦流產生的二次磁場隨時間變化的感應電壓信號，取脈沖渦流激勵下降沿處產生的感應電壓，進行對數變換并截取信號的后期衰減段進行分析處理；
10、(8)以時間為自變量，四個檢測線圈的衰減段感應電壓作為因變量，提取被測鐵磁金屬件不同厚度感應電壓曲線衰減段的斜率，根據所得到的不同厚度值和斜率的對應關系，通過擬合得到冪函數關系式；分別標定帶有激勵線圈與不帶激勵線圈探頭的特征量斜率與厚度關系，得到特征量斜率-壁厚的擬合曲線，進而獲取被測鐵磁金屬件的壁厚信息。
11、進一步的，在執行步驟(4)之前，執行除去信號異常點的步驟。
12、進一步的，提取是被測鐵磁金屬件不同厚度感應電壓曲線衰減段的斜率并取斜率絕對值；所得到的是特征量斜率絕對值-壁厚的擬合曲線。
13、與現有技術相比，本專利技術的有益效果如下：不同于傳統脈沖渦流陣列探頭所采用自激自收的方式，本專利技術對其中兩個激勵線圈發生信號，四個檢測線圈進行信號采集，能夠在保證檢測精度的情況下減輕檢測設備重量，減少探頭發熱耗能問題。
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1.一種脈沖渦流陣列式探頭，用于被測鐵磁金屬件厚度的檢測，其特征在于，包括兩個帶有磁芯的激勵線圈，四個并列排布的用來收集鐵磁金屬件表面疊加磁場垂直分量的檢測線圈，且兩個激勵線圈分別置于靠內的兩個檢測線圈的內側；兩個激勵線圈發射激勵磁場，四個檢測線圈進行信號采集。
2.根據權利要1所述的脈沖渦流陣列式探頭，其特征在于，所述磁芯為錳鋅鐵氧體磁芯。
3.根據權利要1所述的脈沖渦流陣列式探頭，其特征在于，所述激勵線圈為跑道型激勵線圈。
4.根據權利要求3所述的探頭，其特征在于，兩個激勵線圈內徑15mm、外徑40mm、直道長度120mm、高度30mm、匝數1200匝；四個跑道型檢測線圈內徑50mm、外徑80mm、直道長度140mm、高度10mm、匝數1800匝。
5.根據權利要求4所述的探頭，其特征在于，在激勵線圈內部布滿錳鋅鐵氧體磁芯。
6.采用權利要求1-5任意一項所述的脈沖渦流陣列式探頭的鐵磁金屬件厚度檢測裝置，其特征在于，包括所述脈沖渦流陣列式探頭，信號發生器和功率放大器，信號發生器通過功率放大器與激勵線圈相連，信號發生器
7.使用權利要求6所述的檢測裝置實現的鐵磁金屬件厚度檢測方法，其特征在于，包括下列步驟：
8.根據權利要求6所述的鐵磁金屬件厚度檢測方法，其特征在于，在執行步驟(4)之前，執行除去信號異常點的步驟。
9.根據權利要求6所述的鐵磁金屬件厚度檢測方法，其特征在于，提取是被測鐵磁金屬件不同厚度感應電壓曲線衰減段的斜率并取斜率絕對值；所得到的是特征量斜率絕對值-壁厚的擬合曲線。
...【技術特征摘要】
1.一種脈沖渦流陣列式探頭，用于被測鐵磁金屬件厚度的檢測，其特征在于，包括兩個帶有磁芯的激勵線圈，四個并列排布的用來收集鐵磁金屬件表面疊加磁場垂直分量的檢測線圈，且兩個激勵線圈分別置于靠內的兩個檢測線圈的內側；兩個激勵線圈發射激勵磁場，四個檢測線圈進行信號采集。
2.根據權利要1所述的脈沖渦流陣列式探頭，其特征在于，所述磁芯為錳鋅鐵氧體磁芯。
3.根據權利要1所述的脈沖渦流陣列式探頭，其特征在于，所述激勵線圈為跑道型激勵線圈。
4.根據權利要求3所述的探頭，其特征在于，兩個激勵線圈內徑15mm、外徑40mm、直道長度120mm、高度30mm、匝數1200匝；四個跑道型檢測線圈內徑50mm、外徑80mm、直道長度140mm、高度10mm、匝數1800匝。
5.根據權利要求4所述的探頭，其特征在于，在激勵線圈內部布滿錳鋅鐵氧體磁芯。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高鵬，李傳昊，劉怡，郭嘉濤，倪潤澤，方超越，張帥偉，韓子彥，吳林席，陳培培，王麗，杜艷紅，孫強，李謹，趙成晨，高繼輝，
申請(專利權)人：天津農學院，
類型：發明
國別省市：
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