磁化状态。
[0060]在具体检测过程中，通过调节螺栓15改变环形磁铁9与被检构件的提离，测量点的静态磁场轴向分量发生变化，进而引起霍尔元件13电压的变化。其中，霍尔元件13测量的磁场分量与其放置角度有关。在不同提离条件下，根据检测信号中首个非电磁脉冲信号的峰峰值，建立传感器工作点与霍尔元件13电压的对应关系，实现传感器工作点的自感知功能。
[0061]图4为不同提离下电磁超声检测信号的首个非电磁脉冲信号波形图。提离分别为O、1.5mm、3mm，检测信号中首个非电磁脉冲信号的峰峰值先增大后减小。当提离为1.5_，信号幅值大，检测灵敏度高，可视为该传感器理想的工作点。
[0062]图5为具体实施例提供的自感知电磁超声传感器工作点示意图。通过调节螺栓15将永久磁铁9与被检构件的提离由O增加至4.5_，图中检测信号中首个非电磁脉冲信号的峰峰值先增大后减小，当提离在之间时，传感器换能效率最大，提高检测灵敏度。因此，在该提离范围内传感器处于理想的工作点。
[0063]图6为具体实施例提供的自感知电磁超声传感器霍尔元件电压变化示意图。霍尔元件13布置在永久磁铁9中部，距其表面3mm。通过调节螺栓15改变环形磁铁9与被检构件的提离，根据自感知电磁超声传感器霍尔元件接头连接的磁场测量单元23显示的示数，记录与图5中10个提尚对应的电压。由图6可知，提尚引起测量点的静态磁场轴向分量改变，电压呈现递增的趋势。当提离在之间时，霍尔元件的电压范围为3313mV_3360mV。换句话说，现场检测过程中，当霍尔元件电压处于上述范围时，传感器处于理想的工作点。
[0064]通过霍尔元件电压，不仅可以获知被检构件内部磁化状态，还可以方便寻找传感器理想的工作点，提高换能效率和检测灵敏度。
[0065]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自感知工作点的电磁超声检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 51、将线圈放置于被检构件上方，向线圈输入正弦脉冲电流产生交变磁场，将永久磁铁放置于线圈上方形成静态磁场，在静态磁场和交变磁场环境共同作用下，构件被激励超声导波信号； 52、由小到大逐步调节永久磁铁与被检构件之间的提离，在不同提离下采集超声导波信号并转换为相应的检测信号，并确定所述检测信号的首个非电磁脉冲信号峰峰值；同时采集不同提离下表征磁场强度的电压； 53、确定首个非电磁脉冲信号峰峰值的最大值，将该最大值对应的提离作为基准工作提离，寻找与该基准工作提离邻近的提离作为工作提离，工作提离对应的首个非电磁脉冲信号峰峰值与所述最大值在预定的差值范围内； 54、在基准工作提离与工作提离中确定最小提离和最大提离所对应的电压，并分别作为最佳工作电压区间的下限值和上限值，由此生成最佳工作电压区间，根据所述最佳工作电压区间调节电磁超声检测工作点。2.如权利要求1所述的自感知工作点的电磁超声检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，在不同提离下通过霍尔元件采集表征磁场强度的电压，霍尔元件位于距永久磁铁表面距离为处。3.一种用于实现如权利要求1或2所述的自感知工作点的电磁超声检测方法的装置，其特征在于，所述装置包括自感知电磁超声传感器、电磁超声检测仪和磁场测量单元； 自感知电磁超声传感器包括激励线圈、永久磁铁、接收线圈、电压采集模块和提离调节机构；所述激励线圈，放置在被检构件上方，用于在输入的正弦脉冲电流作用下产生交变磁场；永久磁铁，沿极化方向放置于激励线圈上方，用于产生静态磁场，与所述交变磁场共同作用激励构件产生超声导波信号；接收线圈，放置在被检构件上方，用于在所述超声导波信号的作用下感应电压变化生成电信号；电压采集模块，用于在不同提离下采集表征磁场强度的电压；提离调节机构，用于调节永久磁铁与被检构件之间的提离； 电磁超声检测仪，用于向所述激励线圈输入正弦脉冲电流；同时对接收线圈生成的电信号滤波、放大，并进行A/D转换生成检测信号； 磁场测量单元，用于确定检测信号的首个非电磁脉冲信号峰峰值的最大值，将该最大值对应的提离作为基准工作提离，寻找与该基准工作提离邻近的提离作为工作提离，工作提离对应的首个非电磁脉冲信号峰峰值与所述最大值在预定的差值范围内；还用于显示所述不同提离下表征磁场强度的电压，在基准工作提离与工作提离中确定最小提离和最大提离所对应的电压，并分别作为最佳工作电压区间的下限值和上限值，由此生成最佳工作电压区间，根据所述最佳工作电压区间调节自感知电磁超声传感器检测工作点。4.如权利要求3所述的自感知工作点的电磁超声检测装置，其特征在于，所述电压采集模块为霍尔元件，霍尔元件位于距永久磁铁表面距离为lmm-5mm。5.如权利要求3所述的自感知工作点的电磁超声检测装置，其特征在于，所述提离调节机构包括: 中空外壳； 与所述中空外壳中心同轴安装的中空内壳，所述永久磁铁同轴布置在中空内壳中，通过固定在中空内壳上的磁铁定位板实现轴向固定； 布置在外壳与内壳之间的轴向滑槽，用于实现内壳的自由轴向滑动； 调节螺栓，其贯穿外壳的面板和端部盖板并连接外壳和内壳，其螺栓头嵌入螺栓固定板中，通过螺母调节外壳和内壳的相对位置，实现调节被检构件与永久磁铁之间的提离。6.如权利要求3所述的自感知工作点的电磁超声检测装置，其特征在于，电磁超声检测仪包括计算机、信号发生器、功率放大器、信号预处理器、A/D转换器；其中计算机，用于控制信号发生器产生正弦脉冲电流信号； 信号发生器，用于产生正弦脉冲电流信号并发送至功率放大器； 功率放大器，用于将放大后的正弦脉冲电流信号输入激励线圈； 信号预处理器，用于对接收线圈产生的电信号进行滤波放大，并发送至A/D转换器；A/D转换器，用于接收所述滤波放大后的电信号并转换为数字信号，发送至计算机获得最终的检测信号。
【专利摘要】本发明公开了一种自感知工作点的电磁超声检测方法及装置，该方法包括步骤：S1、将线圈放于构件上方，将永久磁铁放置于线圈上方，在构件中激励超声导波信号；S2、调节永久磁铁与被检构件间的提离，在不同提离下采集超声导波信号并转换为检测信号，确定其首个非电磁脉冲信号峰峰值；同时采集不同提离下表征磁场强度的电压；S3、确定上述峰峰值的最大值，将其对应的提离作为基准工作提离，寻找邻近提离作为工作提离；S4、在基准工作提离与工作提离中确定最小提离和最大提离对应的电压，生成最佳工作电压区间，根据该区间调节电磁超声检测工作点。本发明还提供了实现上述方法的装置。本发明可优化电磁超声传感器工作点，提高电磁超声检测灵敏度。
【IPC分类】G01N29/34, G01N27/72
【公开号】CN105223266
【申请号】CN201510698783
【发明人】武新军, 从明, 汪玉刚
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月23日