一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢板缺陷探伤仪，包括：磁场传感器，其用于测量钢板表面的漏磁信号；传感器支架，其与磁场传感器固定连接，用于固定磁场传感器；滑台，其设置在磁场传感器的下方，用于固定待测钢板；导轨，其与滑台滑动连接，实现滑台在导轨上移动；电磁铁，其设置在滑台的下方，用于磁化滑台上的待测钢板；磁化电源，其与电磁铁连接，用于向电磁铁供电。本发明采用高灵敏的非对角巨磁阻抗传感器，可以捕捉到钢板表面或内部微小的缺陷，测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。
【专利说明】一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无损探伤领域，具体涉及一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法。
【背景技术】
[0002]对于钢板表面缺陷的测量来说，磁性传感器的分辨率和灵敏度是关键的因素。设备对缺陷的测量精度直接取决于所用传感器的灵敏度和测量范围。而且对于冷轧薄带缺陷的测量，往往需要利用到传感器对极小的缺陷进行测量，这就要求传感器可以做到小型化至芯片级。巨磁阻抗GMI传感器在已知可以小型化至芯片级的磁场传感器中，灵敏度最高(霍尔器件1-1O6Oe,磁阻0.1-1O2Oe,磁通门KT6-1O2Oe,巨磁阻抗传感器I(T8Oe-1O2Oe)。而现有探伤设备多使用霍尔等传感器，其探测精度往往较低，一般仅为毫米量级。
[0003]钢板生产过程当中难免产生有缺陷的产品。这些残次品一旦流入市场，会造成巨大的经济损失。以薄板为例，用到饮料罐的薄板，板上存在缺陷的成品很容易在腐蚀下发生泄漏，发生这种问题将使企业面临重大的经济赔偿损失。所以这方面有着强烈的实际需求。
【发明内容】
[0004]本发明克服了现有技术检测精度较低的不足，提出一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法。本发明采用高灵敏的非对角巨磁阻抗(GMI)传感器，可以捕捉到钢板表面或内部微小的缺陷，测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。
[0005]本发明提出了一种钢板缺陷探伤仪，包括:
[0006]磁场传感器，其用于测量钢板表面的漏磁信号；
[0007]传感器支架，其与所述磁场传感器固定连接，用于固定所述磁场传感器；
[0008]滑台，其设置在所述磁场传感器的下方，用于固定待测钢板；
[0009]导轨，其与所述滑台滑动连接，实现所述滑台在所述导轨上移动；
[0010]电磁铁，其设置在所述滑台的下方，用于磁化所述滑台上的所述待测钢板；
[0011]磁化电源，其与所述电磁铁连接，用于向所述电磁铁供电。
[0012]其中，进一步包括:
[0013]信号检测器，其与所述磁场传感器连接，用于采集所述磁场传感器的检测信号并反映检测结果。
[0014]其中，所述磁场传感器可沿所述传感器支架上下左右调节。
[0015]其中，所述磁场传感器为巨磁阻抗传感器。
[0016]其中，所述磁场传感器的分辨率为5X 10_1QT。
[0017]本发明还提出了一种钢板缺陷探伤仪的探测方法，包括:
[0018]步骤一:将待测钢板平整地安装在所述滑台上；
[0019]步骤二:选通所述磁化电源向所述电磁铁供电，所述电磁铁磁化所述待测钢板；
[0020]步骤三:调节所述传感器支架，使所述磁场传感器固定在所述待测钢板的上方；
[0021]步骤四:调节所述滑台在所述导轨上移动，所述待测钢板在所述磁场传感器下滑过，同时所述磁场传感器检测所述待测钢板表面的磁场；
[0022]步骤五:所述信号检测器采集所述磁场传感器的检测信号，并反映所述磁场传感器的检测结果。
[0023]其中，所述步骤二中，所述电磁铁使所述待测钢板磁化饱和。
[0024]其中，所述步骤三中，所述磁场传感器距离所述待测钢板提离值为0.1-3.0mm。
[0025]本发明基于高灵敏度的GMI传感器，大大提高了可以测到的缺陷的能力，可以测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明钢板缺陷探伤仪的示意图。
[0027]图2是本发明钢板缺陷探伤仪探测方法的流程图。
[0028]图3是本发明钢板缺陷探伤仪检测到小孔时的磁场波形图。
【具体实施方式】
[0029]结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
[0030]如图1所示，1-磁场传感器，2-传感器支架，3-滑台，4-导轨，5-电磁铁，6_磁化电源，7-信号检测器。
[0031]本发明钢板缺陷探伤仪，如图1所示，包括:磁场传感器1，传感器支架2，滑台3，导轨4，电磁铁5，以及磁化电源6。磁场传感器I用于测量钢板表面的漏磁信号；传感器支架2与磁场传感器I固定连接，用于固定磁场传感器I ;滑台3设置在磁场传感器I的下方，用于固定待测钢板；导轨4与滑台3滑动连接，实现滑台3在导轨4上移动；电磁铁5设置在滑台3的下方，用于磁化滑台3上的待测钢板；磁化电源6与电磁铁5连接，用于向电磁铁5供电。
[0032]本发明钢板缺陷探伤仪进一步包括信号检测器7，其与磁场传感器I连接，用于采集磁场传感器I的检测信号并反映检测结果。
[0033]本发明中，磁场传感器I可沿传感器支架2上下左右调节。磁场传感器I为GMI (GMI，巨磁阻抗)传感器。磁场传感器I的分辨率为5X 10-1QT-8X 10_5T。
[0034]如图1所示，待测钢板绷紧平整地安装在在滑台3的表面，滑台3可以在导轨4上水平滑动。磁化电源6加电流于电磁铁5上，产生一个直流磁场。电磁铁5产生的直流磁场磁化滑台3上的待测钢板，使待测钢板表面有缺陷和没有缺陷处的磁场产生更明显的差
巳
[0035]传感器支架2将GMI传感器固定在待测钢板的上方，GMI传感器与待测钢板表面保持很小的距离，例如，相距0.1-3.0mm0 GMI传感器与待测钢板表面之间不发生直接接触。GMI传感器探测待测钢板表面的磁场变化。待测钢板在GMI传感器下水平滑过，一旦待测钢板表面有缺陷，待测钢板表面的磁场在该处就会发生突变，信号检测器7检测到突变信号便会做出反映。
[0036]如图2所示，本发明钢板缺陷探伤仪的探测方法，包括:[0037]步骤一:将待测钢板平整地安装在滑台3上。
[0038]步骤二:选通磁化电源6向电磁铁5供电，电磁铁5磁化待测钢板。电磁铁5使待测钢板磁化饱和。
[0039]步骤三:调节传感器支架2，使磁场传感器I固定在待测钢板的上方。磁场传感器I距离待测钢板0.1-3.0_。
[0040]步骤四:调节滑台3在导轨4上移动，待测钢板在磁场传感器I下滑过，同时磁场传感器I检测待测钢板表面的磁场。
[0041]步骤五:信号检测器7采集磁场传感器I的检测信号，并反映磁场传感器I的检测结果。
[0042]本实施例中，在经过磁场传感器I的待测钢板上，在一条直线上打三个距离相等的小孔，其中，小孔相互间距D是4cm,小孔的直径是0.14mm,钢板的厚度是0.13mm。将待测钢板绷紧平整地安装到滑台3表面。用磁化电源6给电磁铁5加电流(例如，1.5A)，使电磁铁5磁化经过其上的待测钢板。调节传感器支架2，使磁场传感器I定位于待测钢板上方某一位置，距离待测钢板表面1mm。以lOcm/s度速度滑动滑台3，使待测钢板上的小孔依次通过磁场传感器I下方。从信号检测器7中可以得到待测钢板表面的磁场，其结果如图3所示。从图3来看，每隔0.4秒就会出现一个较明显的峰值，一个有三个。正好满足D (孔间距)=V (板运行速度)(两峰出现间隔时间)，可以认定这三个峰值代表了钢板上的三个缺陷。这证明本发明可以测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。
[0043]本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够向到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
【权利要求】
1.一种钢板缺陷探伤仪，其特征在于，包括: 磁场传感器(I)，其用于测量钢板表面的漏磁信号； 传感器支架(2)，其与所述磁场传感器(I)固定连接，用于固定所述磁场传感器(I)； 滑台(3)，其设置在所述磁场传感器(I)的下方，用于固定待测钢板； 导轨(4)，其与所述滑台(3)滑动连接，实现所述滑台(3)在所述导轨(4)上移动； 电磁铁(5)，其设置在所述滑台(3)的下方，用于磁化所述滑台(3)上的所述待测钢板； 磁化电源(6)，其与所述电磁铁(5)连接，用于向所述电磁铁(5)供电。
2.如权利要求1所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，进一步包括: 信号检测器(7)，其与所述磁场传感器(I)连接，用于采集所述磁场传感器(I)的检测信号并反映检测结果。
3.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(I)可沿所述传感器支架(2)上下左右调节。
4.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(I)为巨磁阻抗传感器。
5.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(I)的分辨率为 5 X 10-10Τ。`
6.一种钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，包括: 步骤一:将待测钢板平整地安装在所述滑台(3)上； 步骤二:选通所述磁化电源(6)向所述电磁铁(5)供电，所述电磁铁(5)磁化所述待测钢板； 步骤三:调节所述传感器支架(2)，使所述磁场传感器(I)固定在所述待测钢板的上方； 步骤四:调节所述滑台(3)在所述导轨(4)上移动，所述待测钢板在所述磁场传感器(I)下滑过，同时所述磁场传感器(I)检测所述待测钢板表面的磁场； 步骤五:所述信号检测器(7)采集所述磁场传感器(I)的检测信号，并反映所述磁场传感器(I)的检测结果。
7.如权利要求6中所述的钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，所述步骤二中，所述电磁铁(5)使所述待测钢板磁化饱和。
8.如权利要求6中所述的钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，所述步骤三中，所述磁场传感器(I)距离所述待测钢板提离值为0.1-3.0_。
【文档编号】G01N27/83GK103675091SQ201210356031
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月19日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】张清, 赵振杰, 陈德禄, 王江涛 申请人:华东师范大学