磁敏相控阵探测组件及方法与流程

本发明涉及无损检测技术领域，具体为磁敏相控阵探测组件及方法。

背景技术：

磁敏探测组件是已知的并用在许多不同应用中。磁敏探测组件用来例如检查测试物体并且探测或鉴别测试物体的特性，例如，腐蚀、空洞、包含物、长度、厚度等。通常使用单个或单组探头，为了精确地探测这些特征在测试物体内的位置，可以使用单探头多次多角度测量或者多个探头或联合其他的无损检测方法。多次测试运行耗费时间并导致生产率降低。不仅如此，而且，联合其他的无损检测或同时使用多个探头，使得检测的难度增加、成本上升、并且耗费时间。

火力发电厂运行过程中，在过热器和再热器内经常产生大量的氧化皮，随着厚度的增加和机组负荷的变化，内壁的氧化皮会从管道内壁脱落，一部分随蒸汽流出，一部分堆积在过热器和再热器的下弯头；当堆积量达到一定程度时，使管道内蒸汽减小，管道壁温升高，加剧了管道内壁氧化皮的生成；当超温到一定程度时，有可能导致爆管事故发生。为了减少氧化皮剥落引起的爆管事故，常常在停机时采用无损检测的方法，检测过热器和再热器下弯头沉积的氧化皮的量。

通常采用的无损检测的方法有：射线成像法检测结果直观，而且仪器价格昂贵，工作效率低，射线辐射对人体有损害，使得射线检测受到一定限制；割管内窥镜法检测结果准确，但工作量大、检测周期长、人力物力耗费大；超声波、磁场检测方法检测迅速、工作量小。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种磁敏相控阵探测组件及方法，能够发射多个不同角度下的磁场来探测测试物体内的特征，以更精确的方式移动磁场，获得准确的待测试物体的特性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

磁敏相控阵探测组件，包括分别定位在测试物体外围表面附近的磁敏相控阵探头和电磁相控阵激励源；

所述的电磁相控阵激励源包括若干电磁元件，电磁相控阵激励源通过电磁元件生成激励磁场并施加到测试物体中进行磁化；激励磁场通过电磁元件的组合变化在测试物体中移动；

所述磁敏相控阵探头包括若干磁敏元件，磁敏相控阵探头通过磁敏元件探测测试物体内的磁化磁场。

优选的，所述的电磁相控阵激励源中的若干电磁元件设置为平面阵或共形阵或线性地分段。

优选的，所述磁敏相控阵探头的若干磁敏元件设置为平面阵或共形阵或线性地分段。

优选的，所述磁敏元件采用磁敏电阻、霍尔元件、磁敏二极管或感应线圈。

优选的，磁敏相控阵探头和电磁相控阵激励源以测试物体为轴呈相向分开独立布置，或者面对测试物体呈电磁元件和磁敏元件的交错同向一体布置。

优选的，所述磁敏相控阵探头在激励磁场移动时固定定位在测试物体的外围表面附近。

基于上述任意一磁敏相控阵探测组件的磁敏相控阵探测方法，其特征在于，包括如下步骤，

将磁敏相控阵探测组件定位在测试物体的外围表面附近；

将从电磁相控阵激励源产生的激励磁场施加到测试物体中进行磁化，并使该激励磁场在测试物体内移动；

通过磁敏相控阵探头测定磁化磁场变化来探测测试物体特征。

优选的，使该激励磁场移动的步骤包括使该激励磁场在测试物体内沿二维或三维方向移动。

优选的，使该激励磁场移动的步骤中，激励磁场通过电磁元件的组合变化在测试物体中移动。

进一步的，组合中至少包括一个电磁元件。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过电磁相控阵激励源中的若干电磁元件，实现产生的激励磁场施加在测试物体上，并且通过对电磁元件的组合控制使得激励磁场在测试物体中移动，从而能够通过磁敏相控阵探头实现对磁化磁场的探测，从而得到测试物体的特征；检测精度高，工作效率高，操作简便，使用成本低。

进一步的，呈规则布置的电磁元件能够更加方便和快捷的通过单个磁场的叠加后得到激励磁场，同时在激励磁场移动时，能够精确的保证激励磁场的稳定。

进一步的，通过相对或同向的布置，能够满足各种情况下的使用要求，使用方便，使用范围广。

附图说明

图1是本发明所述的磁敏相控阵探测组件轴对称相向布置的示意图。

图2是本发明所述的磁敏相控阵探测组件交错同向布置的示意图。

图3是本发明所述的磁敏相控阵探测组件轴对称相向布置的使用状态图。

图4是本发明所述的磁敏相控阵探测组件交错同向布置的使用状态图。

图5是本发明所述的磁敏相控阵探测探测方法流程图。

图中：1-磁敏相控阵探测组件、2-磁敏相控阵探头、3-电磁相控阵激励源、4-磁敏元件、5-电磁元件、6-测试物体。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明公开了用于探测测试物体6特征的磁敏相控阵探测组件及方法，磁敏相控阵探测组件包括：磁敏相控阵探头2和电磁相控阵激励源3；电磁相控阵激励源3包括多个电磁元件5，磁敏相控阵探头2包括多个磁敏元件4；电磁相控阵激励源3将激励磁场施加到所述测试物体6中，该激励磁场能够在所述测试物体6内移动并磁化，磁敏相控阵探头2通过测定磁化磁场变化探测所述测试物体6的特征。本发明提供允许施加多个不同方向下的激励磁场来探测测试物体6内的特征的磁敏相控阵探测组件，能够以更精确的方式移动激励磁场，获得准确的待测试物体6的特性。

本发明一种磁敏相控阵探测组件，用于探测测试物体6的特征；其包括：磁敏相控阵探头2和电磁相控阵激励源3；所述的电磁相控阵阵激励源3将激励磁场施加到所述测试物体6中，该激励磁场能够在所述测试物体6内移动并磁化，所述磁敏相控阵探头2通过测定磁化磁场变化探测所述测试物体6的特征。

所述的磁敏相控阵探头2与所述的电磁相控阵激励源3定位在所述测试物体6的外围表面附近，以所述的测试物体6为轴形成相向布置，如图1所示，磁敏相控阵探测组件1由分开布置的磁敏相控阵探头2和电磁相控阵激励源3组成，电磁相控阵激励源3由磁敏元件4以阵列的方式布置构造而成，磁敏相控阵探头2由电磁元件5以阵列的方式布置构造而成。其对测试物体6进行探测时，如图3所示，磁敏相控阵探头2和电磁相控阵激励源3分开布置在测试物体6两侧，并相面对。

或者如图2所示，磁敏相控阵探头2与电磁相控阵激励源3面对测试物体6交错同向布置，磁敏相控阵探测组件1中，磁敏元件4和电磁元件5间隔交错同向一体布置，以阵列的方式布置构造而成。其对测试物体6进行探测时，如图4所示，由磁敏元件4和电磁元件5间隔交错同向布置以阵列的方式构造而成的磁敏相控阵探测组件1，面向所述测试物体6，并定位在所述测试物体6的外围表面附近。

所述磁敏相控阵探头2在激励磁场移动时不可移动地定位在所述测试物体6的外围表面附近。

所述电磁相控阵激励源3包括构造为生成激励磁场的多个电磁元件5，所述磁敏相控阵探头2包括构造为的多个探测磁化磁场的磁敏元件4。

所述磁敏元件4采用磁敏电阻、霍尔元件、磁敏二极管或感应线圈。电磁元件5采用带铁芯的线圈。

所述多个电磁元件5和所述的磁敏元件4是线性地分段控制，也就是同一水平线或垂直线上电磁元件5的工作状态同时进行相同的控制，使其产生激励磁场，并且按照与其垂直的方向逐次的控制平面矩阵中或共形矩阵中相同数量和位置关系的电源元件5工作状态的顺序变化产生激励磁场，使得激励磁场从第一排或列能够逐排或逐列的移动；通过的组合中电源元件5的工作状态能够形成圆形、三角形等各种形状，保持组合形状逐步的进行工作状态的移动变化，完成激励磁场的移动；而且组合还能够是一个电源元件5，按照设定的直线进行工作状态的移动变化，完成激励磁场的移动；从而能够得到激励磁场在二维的方向移动；当该规律变化的轨迹呈非直线时，能够实现激励磁场在三维的方向移动。对应的平面阵或共形阵的磁敏元件4，能够探测到磁化磁场的二维或三维运动，从而通过测定磁场变化探测所述测试物体6的三维特征。还能够通过对每个电磁元件5施加的电流进行控制，从而配合组合中电磁元件5的数量，位置关系对产生的激励磁场进行三个方面的配合调控。

本发明磁敏相控阵探测方法，如图5所示，包括如下步骤：

将磁敏相控阵探测组件定位在所述测试物体6的外围表面附近；

将从电磁相控阵激励源3产生的激励磁场施加到测试物体6中进行磁化，并使该激励磁场在测试物体6内移动；通过磁敏相控阵探头2测定磁化磁场变化来探测测试物体6特征。激励磁场能够在测试物体6内沿二维或三维方向移动。探测时，电磁相控阵激励源3和磁敏相控阵探头2均是固定的，因此不需要额外的操动部件，设置和安装方便，只需要对电磁元件5利用现有的控制技术分别进行统一控制，既能够实现依赖电磁元件5工作状态变化而移动的激励磁场的生成；并且随着矩阵中电磁元件5的排列和数量的变化，能够提高测量精度，通过控制电磁元件5的工作电流，能够方便高效的对激励磁场进行精确控制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。