一种马赛克分布式组合区间磁化方法以及检测方法与流程

本发明涉及铁磁性材料表面缺陷以及埋藏缺陷的检测技术，具体涉及一种马赛克分布式组合区间磁化方法以及检测方法。

背景技术：

1、关于管道的内、外部质量检测，常用的检测技术有漏磁（mfl）、emat、压电超声、电磁涡流等，应用最广泛的是漏磁检测技术，而漏磁检测技术可检测磁性材料内外缺陷，具体分为钢刷结构和磁靴结构的整体式磁化方法。该两类结构布局的弊端主要为：

2、1、磁化布局不同：常规漏磁技术励磁结构，常规磁化方式为整体磁化方式，具体为通过借用中心筒体、前后组钢刷与被检测试件组成较长的磁回路，将前后组钢刷之间的全管段整体磁化，磁传感器瞬时检测的有效区间为钢刷间全管段，检测整个磁化管段的缺陷。

3、2、磁化回路较长：因为布局结构的不同，轴向空间需要预留安装磁传感器组件的空间，径向空间需要预留安装钢刷部件的空间，因此导致常规漏磁技术的磁化回路较长，若需将被检测试件磁化至一定磁饱和状态时，所需要的磁源的磁性强度较大。

4、3、该励磁结构的磁回路单一：表现为磁感线轴向分布在材料中，能检测与磁感线方向存在较大夹角分布的周向缺陷，而针对平行于磁感线方向布置的轴向缺陷，检测灵敏度较低，甚至检测不出。

5、4、设备构造布局差异较大：常规漏磁检测设备，借用中心筒体作为磁回路中的轭铁导磁部分，导致中心筒体整体带很强的磁性，中心筒体内不能放置供能单元（电池）与电子硬件等易受强磁干扰的部件。集成度偏低，多由数节产品串联组成，设备尺寸长、重量大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种马赛克分布式组合区间磁化方法以及检测方法，用于解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种马赛克分布式组合区间磁化方法，包括：

4、由位于轭铁两端布置且磁性相反的磁源组成的磁化模组；

5、位于两个所述磁源之间布置的磁传感器，所述磁传感器用于检测被检测试件的磁场方向变化；

6、将轭铁和磁源包裹以形成检测部件的非金属包裹结构；

7、所述磁化模组分为第一磁化模块以及关于所述第一磁化模块中心对称布置的第二磁化模块，其中：

8、两侧的所述第二磁化模块低于所述第一磁化模块水平面以形成凹槽型构造。

9、作为优选的，所述磁源为多边形结构、圆形结构以及弧形结构任意一种。

10、作为优选的，所述轭铁为任一弧度的板状结构。

11、作为优选的，所述磁传感器距所述检测部件的检测面保持预定间距为l4。

12、作为优选的，所述l4的值与所述磁传感器检测的灵敏度成反比。

13、作为优选的，两个所述磁源之间形成磁化区域，而所述磁传感器垂直位于磁化区域内，其中：

14、两个所述磁源之间的直线距离为l2，而高度为l3，所述磁化区域的面积s=l2*l3。

15、作为优选的，垂直于所述磁源之间的所述磁传感器的数量为若干个，其中：

16、多个所述磁传感器可沿单轴线性阵列布置/沿两轴线线性阵列布置，且交错布置。

17、作为优选的，所述磁化模组至少包括三组沿所述凹槽型构造轴向线性阵列布置的磁源，其中：

18、单边轴向的三个所述磁源磁性相反，以形成两个水平的磁化区域和两个垂直的磁化区域。

19、作为优选的，所述第一磁化模块与所述第二磁化模块之间磁性相反的两个所述磁源的磁传感器也居中并垂直于磁场以形成倾斜的磁化区域。

20、作为优选的，轴向线性阵列布置的两个相邻两排的两个磁源中的四个所述磁传感器型号不同。

21、一种马赛克分布式组合区间磁化检测方法，基于上述方案中所述的马赛克分布式组合区间磁化方法，所述检测方法包括以下步骤：

22、s01、所述被检测试件通过所述磁化模组；

23、s02、所述磁化模组与被检测试件形成一个闭合的磁回路，以形成一个稳定的磁化区域；

24、s03、所述磁传感器检测位于所述被检测试件上由埋藏缺陷部上使其中一个磁化区域内形成漏磁场；

25、s04、通过采集的数据创建所述被检测试件的三维模型，并将所述埋藏缺陷部位于所述三维模型中的坐标（xl，yl，zl）进行显示。

26、作为优选的，所述步骤s01中的所述磁化模组由多个倾斜的所述磁化区域、两个水平的磁化区域和两个垂直的磁化区域组成区间磁化场域；

27、而在所述被检测试件通过区间磁化场域下至少具备对所述埋藏缺陷部的水平、垂直以及倾斜的检测。

28、作为优选的，所述步骤s04获取的埋藏缺陷部位于所述三维模型中的坐标（xl，yl，zl）中：

29、xl为埋藏缺陷部的长度为v*t，其中，v为恒定移动速度，t为消耗时间；

30、yl为埋藏缺陷部的宽度；

31、zl为埋藏缺陷部的高度。

32、作为优选的，获取yl由多个数据组成数据集合，且数据集合中的每一个磁传感器为n，而每一个n检测的埋藏缺陷部宽度为a，连续n个磁传感器均在埋藏缺陷部检测到缺陷信号，则yl=a*n。

33、作为优选的，所述步骤s04获取的埋藏缺陷部位于所述三维模型中的坐标（xl，yl，zl），包括：

34、s41、采用按预定窗口周期n连续采集埋藏缺陷部宽度的连续点位坐标：n1（xl1）、n2（xl2）、...、nn（xln）；

35、s42、对应窗口周期n下的连续采集点n1（yl1）、n2（yl2）、...、nn（yln）；

36、s43、对应窗口周期n下l5下的连续采集点n1（zl1）、n2（zl2）、...、nn（zln）；

37、s44、将采集的相同周期下的nn（xln）、nn（yln）以及nn（zln）创建所述埋藏缺陷部的三维形态。

38、作为优选的，位于所述第一磁化模块与两个所述第二磁化模块分别形成组一和组二，所述倾斜的磁化区域形成的位于组一和组二之间的组三，则对应所述埋藏缺陷部（51）的三维形态包括：

39、组一：（nn（xln），nn（yln），nn（zln））1；

40、组二：（nn（xln），nn（yln），nn（zln））2；

41、组三：（nn（xln），nn（yln），nn（zln））3。

42、在上述技术方案中，本发明提供的一种马赛克分布式组合区间磁化方法以及检测方法，具备以下有益效果：

43、1、单个励磁结构所形成的稳定磁化区域较小，l2与l3的尺寸均较小，该稳定磁化区域的面积不到常规漏磁检测装置磁化面积的10%。单个灌封后的磁传感器瞬时检测的区域为稳定磁化区域，避免大范围磁化区域内缺陷多样化（多种缺陷以及多个缺陷）因素带来的叠加影响，进而影响后续数据分析时的缺陷分类以及缺陷量化，导致缺陷分类不清楚，缺陷量化不准确。

44、2、因为单个检测部件的非金属包裹结构贴合在被检测试件上时，非金属包裹结构内灌封的励磁结构距离被检测试件较近，空气磁阻较小，因此本技术专利形成的磁化回路中的l1较小。而磁化回路中的尺寸参数l2也远小于常规漏磁检测装置中两钢刷之间的距离，所以本技术专利形成的稳定闭合磁回路长度远小于常规漏磁检测装置所形成的磁回路长度，本技术专利的磁回路长度小于常规漏磁检测装置磁回路长度的10%。

45、3、在磁源强度相同的前提下，本技术专利的结构会在被检测试件材料内形成更强的磁化强度，磁化强度的提高不但满足小壁厚被检测试件磁化程度的要求，也能满足大壁厚被检测试件的磁化需求。

46、4、在被检测铁磁性材料内相同磁化强度条件下，本技术专利结构所需的磁源所具有的磁性较低，使得单个检测部件的非金属包裹结构与被检测试件之间的吸附力降低。检测时，单个检测部件的非金属包裹结构与被检测试件之间发生相对运动，非金属包裹结构与被检测试件之间的摩擦力降低，进而降低非金属包裹结构灌封材料的耐磨需求。

47、5、因为常规漏磁检测装置，借用中心筒体作为磁回路中的轭铁导磁部分，导致中心筒体整体带很强的磁性，中心筒体内不能放置供能单元（电池）与电子硬件等易受强磁干扰的部件。而本技术专利的磁回路较短，被检测试件相同磁化强度要求下，单个非金属包裹结构内的磁源所具有的磁性较低；再者建立磁回路时，未借用中心筒体作为磁回路的一部分，且单个检测部件的非金属包裹结构与中心筒体距离较远，使得中心筒体完全不带磁性，进而基于本技术专利马赛克分布式组合区间磁化方法设计的检测装置中心筒体内部完全可以正常放置供能单元（电池）与电子硬件等易受强磁干扰的部件。

48、6、在有限空间下，可以阵列更多的检测单元。同种规格型号的检测，检测单元数量提高约70%左右，提高检测分辨率，有利于缺陷成像，直观反映出检测缺陷的形貌特征。