一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无损检测方法，特别是涉及一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法。
【背景技术】
[0002]铁磁材料硬度分选是铁磁材料生产过程中的重要质量检验工作，尤其对于航天、航空、核能等领域应用的铁磁材料，对其硬度质量要求更高。目前对于铁磁材料硬度分选有多种方法，其中电磁涡流分选方法具有检测效率较高、易于实现自动化分选等优点，目前通常采用单频率或多频涡流分选方法，通过选取硬度特性区分最佳的激励频率对铁磁材料进行分选。但实际应用过程中，由于电磁涡流信号易于受到干扰，例如铁磁材料中的各种杂质、不连续等，都会对涡流信号产生影响，分选误判、漏检几率较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法，铁磁材料硬度特性分选，根据材料的不同，其有效涡流分选激励频率不同，其有效涡流分选激励磁场强度也不同，根据这一特点，采用变频变磁场激励磁化方法，测量绘制铁磁材料的磁化曲线，通过磁化曲线的对比分析，间接获得铁磁材料的硬度特性。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法，其特征在于:铁磁材料硬度特性分选，根据材料的不同，其有效涡流分选激励频率不同，其有效涡流分选激励磁场强度也不同，根据这一特点，采用变频变磁场激励磁化方法，测量绘制铁磁材料的磁化曲线，通过磁化曲线的对比分析，间接获得铁磁材料的硬度特性，包括标定和实测两个过程，
所述标定过程为，
a.采用硬度计测量方法挑选出硬度合格范围内的最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料；
b.设置电磁涡流检测仪的激励模式，预置多个不同大小的分时激励频率，每个激励频率下再预置多个不同大小的分时激励电流，不同大小的激励电流将产生不同强度的激励磁场；
c.将涡流检测探头分别置于最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料检测面，涡流检测仪采用预置的多个不同大小的激励频率分时激励最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料，每个激励频率激励过程中，采用多个不同大小的激励电流分时激励最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料;采用磁感应强度测量装置测量每个激励频率、每个激励电流下的最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料表面的磁感应强度；
d.以磁感应强度为纵坐标、激励电流大小为横坐标制作每个激励频率下的最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料的磁感应强度-激励电流曲线；由于激励磁场强度大小与激励电流大小呈线性关系，磁感应强度-激励电流曲线间接反映了磁感应强度与激励磁场强度的关系，通过换算得到最大硬度标准铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线和最小硬度标准铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线；
e.将步骤d中得到的最大硬度标准铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线和最小硬度标准铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线，以频率为单元，比较每个激励频率下的最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料的磁化曲线，标定出每个激励频率下的磁化曲线合格区域；
所述实测过程为，
f.将涡流检测探头置于被检铁磁材料检测面，涡流检测仪采用步骤b中预置的多个不同大小的激励频率分时激励被检铁磁材料，每个激励频率激励过程中，采用步骤b中预置的多个不同大小的激励电流分时激励被检铁磁材料;采用磁感应强度测量装置测量每个激励频率、每个激励电流下的被检铁磁材料表面的磁感应强度；
g.以磁感应强度为纵坐标、激励电流大小为横坐标制作每个激励频率下的被检铁磁材料的磁感应强度-激励电流曲线，通过换算得到被检铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线；
h.将步骤g中得到的被检铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线，与步骤e中得到的磁化曲线合格区域进行比较分析；当被检铁磁材料的每个激励频率下的磁化曲线都位于步骤e中得到的磁化曲线合格区域内时，说明被检铁磁材料的硬度特性合格;当被检铁磁材料的一个或多个激励频率下的磁化曲线位于步骤e中得到的磁化曲线合格区域外时，说明被检铁磁材料的硬度特性不合格。
[0005]本发明的有益效果是，一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法，基于同种铁磁材料硬度特性分选，根据材料的不同，其有效涡流分选激励频率不同，其有效涡流分选激励磁场强度也不同，根据这一特点，采用变频变磁场激励磁化方法，测量绘制铁磁材料的磁化曲线，通过磁化曲线的对比分析，间接获得铁磁材料的硬度特性，对铁磁材料进行硬度分选，分选精度更高，漏检、误判几率远远小于现有分选技术，同时本方法也可对材料变化或混料进行甄别。
[0006]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法不局限于实施例。
【附图说明】
[0007]下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
[0008]图1是本发明实施例的标定过程示意图。
[0009]图2是本发明实施例的实测过程中硬度合格示意图。
[0010]图3是本发明实施例的实测过程中硬度不合格示意图。
[0011 ]图中，B.磁感应强度，Η.激励磁场强度，Τ1.最大硬度标准铁磁材料的磁化曲线，Τ2.最小硬度标准铁磁材料的磁化曲线，Μ.磁化曲线合格区域，R1.硬度合格被检铁磁材料磁化曲线，R2.硬度不合格被检铁磁材料的磁化曲线。
【具体实施方式】
[0012]实施例，如图1、图2、图3所示，一种利用变频变磁场激励测试铁磁材料硬度特性的方法，其特征在于:铁磁材料硬度特性分选，根据材料的不同，其有效涡流分选激励频率不同，其有效涡流分选激励磁场强度Η也不同，根据这一特点，采用变频变磁场激励磁化方法，测量绘制铁磁材料的磁化曲线，通过磁化曲线的对比分析，间接获得铁磁材料的硬度特性，包括标定和实测两个过程，
所述标定过程为，
a.采用硬度计测量方法挑选出硬度合格范围内的最大硬度标准铁磁材料和最小硬度标准铁磁材料；
b.设置电磁涡流检测仪的激励模式，预置多个不同大小的分时激励频率，每个激励频率下再预置多个不同大小的分时激励电流，不同大小的激励电流将产生不同强