航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷内检成像探头及方法与流程

文档序号:11108839阅读:来源:国知局

技术特征:

1.航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷内检成像探头,其特征在于:包括外径与航空非铁磁金属管件内径相适配的光敏树脂线圈骨架(4),同轴固定于光敏树脂线圈骨架(4)内的一对盘式激励线圈(1),同轴固定于一对盘式激励线圈(1)之间对称面上的外圈磁场梯度传感器阵列(2)和内圈磁场梯度传感器阵列(3);所述一对盘式激励线圈(1)参数相同且在任意时刻激发出的暂态磁场的磁极相反;所述外圈磁场梯度传感器阵列(2)中的每个磁场梯度传感器的敏感方向沿光敏树脂线圈骨架(4)轴向,测取的是轴向磁场梯度强度,所述内圈磁场梯度传感器阵列(3)中的每个磁场梯度传感器的敏感方向沿光敏树脂线圈骨架(4)周向,测取的是周向磁场梯度强度。

2.根据权利要求1所述的一种航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷内检成像探头,其特征在于:所述外圈磁场梯度传感器阵列(2)和内圈磁场梯度传感器阵列(3)均由n个等间距圆周排列的磁场梯度传感器组成,且外圈磁场梯度传感器阵列(2)中的每一个磁场梯度传感器与内圈磁场梯度传感器阵列(3)中的一个磁场梯度传感器位于圆周排列的同一半径上。

3.一种航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷内检成像方法,其特征在于:包括航空非铁磁金属管件脉冲涡流信号扫查特征曲线的建立和航空非铁磁金属管件缺陷成像;

(1)航空非铁磁金属管件脉冲涡流信号扫查特征曲线的建立,具体方法如下:

依次连接信号发生器、功率放大器、探头、滤波放大器、数据采集卡和计算机,将权利要求1所述探头放置于航空非铁磁金属管件内,并将该位置设定为基准位置l0,探头只对航空非铁磁金属管件进行轴向扫查,不发生周向转动,信号发生器和功率放大器激励一对盘式激励线圈(1)同时工作,使其在任意时刻产生的磁场方向均相反;在一对盘式激励线圈(1)工作的同时,外圈磁场梯度传感器阵列(2)与内圈磁场梯度传感器阵列(3)中的磁场梯度传感器将其所处空间位置的磁场梯度强度转换为电信号即磁场梯度信号,由计算机通过数据采集卡分别采集探头相对基准位置l0的轴向距离l处外圈磁场梯度传感器阵列(2)中每个磁场梯度传感器输出的轴向磁场梯度信号VlA1,VlA2,...,VlAn和内圈磁场梯度传感器阵列(3)中每个磁场梯度传感器输出的周向磁场梯度信号VlC1,VlC2,...,VlCn,分别提取轴向磁场梯度信号和周向磁场梯度信号的峰值作为脉冲涡流磁场梯度信号的特征量lA1,lA2,...,lAn和lC1,lC2,...,lCn;探头在扫查位置lm处,可得内圈磁场梯度传感器阵列(3)中磁场梯度传感器位置0°,360°/n,2×360°/n,...,(n-1)×360°/n与周向磁场梯度信号特征量lmC1,lmC2,lmC3,...,lmCn的关联曲线,即周向扫查曲线lmC,以及位于θl((l-1)×360°/n,l=1,2,...,n)处外圈磁场梯度传感器阵列(2)中磁场梯度传感器的轴向扫查位置l0,l1,l2,...,lm和轴向磁场梯度信号特征量l0An,l1An,l2An,...,lmAn的关联曲线,即轴向扫查曲线θnlmA;对于周向扫查曲线l0C,l1C,l2C,...,lmC,提取其从0°,360°/n,...,到(n-1)×360°/n处出现第一个极小值时所对应内圈磁场梯度传感器阵列(3)中磁场梯度传感器位置θa0,θa1,θa2,...,θam与轴向扫查位置l0,l1,l2,...,lm的关联曲线θla,提取其从0°,360°/n,...,到(n-1)×360°/n处出现第二个极小值时所对应内圈磁场梯度传感器阵列(3)中磁场梯度传感器位置θb0,θb1,θb2,...,θbm与轴向扫查位置l0,l1,l2,...,lm的关联曲线θlb;对于轴向扫查曲线θ1lmA,θ2lmA,...,θnlmA,其出现最大值时所对应的轴向扫查位置la0,la1,la2,...,lam与外圈磁场梯度传感器阵列(2)中磁场梯度传感器位置θa1,θa2,...,θan的关联曲线为lθa,其出现最小值时所对应的轴向扫查位置lb0,lb1,lb2,...,lbm与外圈磁场梯度传感器阵列(2)中磁场梯度传感器位置θb1,θb2,...,θbn的关联曲线为lθb;曲线lθb、曲线lθa、曲线θlb和曲线θla即为航空非铁磁金属管件脉冲涡流信号扫查特征曲线;

(2)航空非铁磁金属管件缺陷成像,具体方法如下:

建立直角坐标系,横坐标为管件周向角度,纵坐标为探头轴向扫查位置,在该直角坐标系中,航空非铁磁金属管件脉冲涡流信号扫查特征曲线lθb,lθa,θla和θlb所围成的封闭图形为航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷,即实现了航空非铁磁金属管件腐蚀缺陷的成像。

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