一种铁磁性材料深层缺陷评估方法及装置

本发明涉及电磁无损检测，尤其涉及一种铁磁性材料深层缺陷评估方法及装置。

背景技术：

1、在电力、核能、化工等行业中，铁磁性管道得到了广泛运用，长期在复杂环境中服役，会导致管壁遭受腐蚀而产生缺陷，这为管道的结构完整性和安全性带来了重大风险。

2、针对铁磁性材料深层缺陷，常见的无损检测方法包括射线检测、超声检测、电磁检测，其中，射线检测能够忽视被测构件不同的表面状态，不需要对构件表面和附着的绝缘层特殊处理，但成本较高且会对环境和周围人员产生影响；超声检测中，常规的超声检测受到耦合剂的限制，电磁超声检测受到换能效率和磁导率的影响；电磁检测中，常规涡流检测对深层缺陷检出存在能力不足，脉冲涡流检测和低频涡流检测在检测高渗透率的碳钢材料的穿透深度大大降低。随着铁磁性构件厚度和缺陷埋深的增加，漏磁检测技术对缺陷的检出越来越困难。近年来磁导率扰动检测方法为厚壁材料的检测提供了新的思路。但目前的磁导率扰动检测更多利用直流磁化的方式，对检测信号中包含的缺陷信息分析不全面。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种铁磁性材料深层缺陷评估方法及装置，用以解决当前的铁磁性材料深层缺陷检测方法对缺陷信息的分析不够全面的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种铁磁性材料深层缺陷评估方法，包括：

3、获取待检测铁磁性构件的检测信号，所述待检测铁磁性构件的检测信号是检测探头对磁化后的所述待检测铁磁性构件表面涡流场产生的感应电动势进行扫描后得到的；

4、将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，对所述待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，所述参考铁磁性构件的制作材料和形状与所述待检测铁磁性构件相同，所述参考铁磁性构件上设置有不同埋深的缺陷。

5、在一种可能的实现方式中，所述磁化后的所述待检测铁磁性构件是基于脉冲磁场将所述待检测铁磁性构件磁化至饱和状态或近饱和状态后得到的。

6、在一种可能的实现方式中，所述脉冲磁场的脉宽跟随脉冲周期逐渐递增。

7、在一种可能的实现方式中，所述待检测铁磁性构件的检测信号用于反映所述待检测铁磁性构件内部的相对磁导率分布变化。

8、在一种可能的实现方式中，所述参考铁磁性构件的检测信号用于反映在不同脉宽的脉冲电流磁化下，所述参考铁磁性构件的不同的缺陷埋深对应的相对磁导率分布变化。

9、在一种可能的实现方式中，所述将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，对所述待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，包括：

10、将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，确定所述待检测铁磁性构件的深层缺陷埋深。

11、在一种可能的实现方式中，所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值包括临界电压幅值以及拐点所在的脉冲周期，所述拐点为检测信号的幅值先上升后下降区段的首个极大值点。

12、在一种可能的实现方式中，所述将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，确定所述待检测铁磁性构件的深层缺陷埋深，包括：

13、将所述待检测铁磁性构件的检测信号的临界电压幅值以及拐点所在的脉冲周期，与参考铁磁性构件的检测信号的临界电压幅值以及拐点所在的脉冲周期进行对比，确定所述待检测铁磁性构件的深层缺陷埋深。

14、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

15、将所述待检测铁磁性构件的检测信号存在拐点的检测位置确定为所述待检测铁磁性构件的缺陷位置。

16、本发明还提供了一种铁磁性材料深层缺陷评估装置，包括：

17、获取模块，用于获取待检测铁磁性构件的检测信号，所述待检测铁磁性构件的检测信号是检测探头对磁化后的所述待检测铁磁性构件表面涡流场产生的感应电动势进行扫描后得到的；

18、评估模块，用于将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，对所述待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，所述参考铁磁性构件的制作材料和形状与所述待检测铁磁性构件相同，所述参考铁磁性构件上设置有不同埋深的缺陷。

19、本发明的有益效果是：本发明提供的铁磁性材料深层缺陷评估方法及装置，通过获取对磁化后的待检测铁磁性构件表面涡流场产生的感应电动势进行扫描后得到的待检测铁磁性构件的检测信号特征值，并与参考铁磁性构件的检测信号特征进行对比，从而对待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，实现了在不进行耦合的情况下，精确对铁磁性构件深层缺陷埋深信息进行非接触测量，提升了铁磁性构件深层缺陷检测的灵活性和准确性。

技术特征：

1.一种铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述磁化后的所述待检测铁磁性构件是基于脉冲磁场将所述待检测铁磁性构件磁化至饱和状态或近饱和状态后得到的。

3.根据权利要求2所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述脉冲磁场的脉宽跟随脉冲周期逐渐递增。

4.根据权利要求1所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述待检测铁磁性构件的检测信号用于反映所述待检测铁磁性构件内部的相对磁导率分布变化。

5.根据权利要求1所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述参考铁磁性构件的检测信号用于反映在不同脉宽的脉冲电流磁化下，所述参考铁磁性构件的不同的缺陷埋深对应的相对磁导率分布变化。

6.根据权利要求1所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，对所述待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，包括：

7.根据权利要求1所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值包括临界电压幅值以及拐点所在的脉冲周期，所述拐点为检测信号的幅值先上升后下降区段的首个极大值点。

8.根据权利要求7所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述将所述待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，确定所述待检测铁磁性构件的深层缺陷埋深，包括：

9.根据权利要求7所述的铁磁性材料深层缺陷评估方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.一种铁磁性材料深层缺陷评估装置，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及一种铁磁性材料深层缺陷评估方法及装置，属于电磁无损检测技术领域，其中，该铁磁性材料深层缺陷评估方法包括：获取待检测铁磁性构件的检测信号，待检测铁磁性构件的检测信号是检测探头对磁化后的待检测铁磁性构件表面涡流场产生的感应电动势进行扫描后得到的；将待检测铁磁性构件的检测信号特征值与参考铁磁性构件的检测信号特征值进行对比，对待检测铁磁性构件的深层缺陷进行评估，参考铁磁性构件的制作材料和形状与待检测铁磁性构件相同，参考铁磁性构件上设置有不同埋深的缺陷。本发明实现了在不进行耦合的情况下，精确对铁磁性构件深层缺陷埋深信息进行非接触测量，提升了铁磁性构件深层缺陷检测的灵活性和准确性。技术研发人员：邓志扬,郭超,廉冠洲,涂君,宋小春受保护的技术使用者：湖北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/17