本發(fa)明涉(she)及(ji)一(yi)種(zhong)(zhong)磁粉(fen)探(tan)傷的方法(fa)，尤其涉(she)及(ji)一(yi)種(zhong)(zhong)利用高頻脈沖進(jin)行磁粉(fen)探(tan)傷的方法(fa)。

背景技術：

磁(ci)粉(fen)檢測(ce)簡稱MT，是無損檢測(ce)五大(da)常規檢測(ce)方(fang)法之(zhi)一。主要(yao)應用于(yu)檢測(ce)磁(ci)性材(cai)料表面及(ji)近表面缺陷，航空航天、兵器(qi)、造船、鐵(tie)路、建筑、電力、化工、鍋(guo)爐、壓(ya)力容器(qi)、壓(ya)力管道(dao)的生產、檢驗(yan)等(deng)都離不開磁(ci)粉(fen)探傷機。方(fang)便快捷，檢測(ce)靈敏(min)度高，得到廣泛應用。

磁粉檢測原理

如圖1所(suo)(suo)示鐵磁性材(cai)料(liao)(liao)在磁場中(zhong)被磁化時(shi)，材(cai)料(liao)(liao)表(biao)(biao)面(mian)和近(jin)表(biao)(biao)面(mian)的(de)缺(que)(que)陷或(huo)組織狀態變化會使(shi)局部(bu)導磁率發生(sheng)變化，亦即磁阻增(zeng)大，從而(er)使(shi)磁路中(zhong)的(de)磁通相(xiang)應發生(sheng)畸變：一部(bu)分(fen)(fen)磁通直接穿越(yue)(yue)缺(que)(que)陷，一部(bu)分(fen)(fen)磁通在材(cai)料(liao)(liao)內(nei)部(bu)繞過(guo)缺(que)(que)陷，還有(you)一部(bu)分(fen)(fen)磁通會離開材(cai)料(liao)(liao)表(biao)(biao)面(mian)，通過(guo)空氣(qi)繞過(guo)缺(que)(que)陷再重新進入(ru)材(cai)料(liao)(liao)，因此在材(cai)料(liao)(liao)表(biao)(biao)面(mian)形成了漏(lou)磁場（見(jian)右圖所(suo)(suo)示）。一般來說，表(biao)(biao)面(mian)裂紋越(yue)(yue)深，漏(lou)磁通越(yue)(yue)出材(cai)料(liao)(liao)表(biao)(biao)面(mian)的(de)幅度越(yue)(yue)高，它們之間基本上呈線(xian)性關(guan)系。

在(zai)漏磁(ci)(ci)場處(chu)，由于磁(ci)(ci)力(li)線出(chu)入材料(liao)表面(mian)而(er)在(zai)缺陷(xian)(xian)兩側形(xing)成兩極(ji)（S、N極(ji)），若在(zai)此(ci)表面(mian)上(shang)噴灑細小的鐵磁(ci)(ci)性(xing)粉(fen)末時(shi)，表面(mian)漏磁(ci)(ci)場處(chu)能吸附磁(ci)(ci)粉(fen)形(xing)成磁(ci)(ci)痕(hen)，顯(xian)示出(chu)缺陷(xian)(xian)形(xing)狀，此(ci)即磁(ci)(ci)粉(fen)檢測(ce)的基本原理(li)。

便攜式磁粉(fen)檢測設備現狀

目(mu)前，國際(ji)上便攜式磁(ci)粉探(tan)傷(shang)機(ji)(ji)，按照探(tan)頭的不(bu)同分為兩種：磁(ci)軛式磁(ci)粉探(tan)傷(shang)機(ji)(ji)和交叉磁(ci)軛探(tan)傷(shang)機(ji)(ji)（或(huo)稱(cheng)為旋(xuan)轉磁(ci)場探(tan)傷(shang)機(ji)(ji)）。按照磁(ci)化電流（又稱(cheng)激磁(ci)電流）的不(bu)同有以下幾種：

1、~220V/50Hz單相交(jiao)流電(dian)供電(dian)：屬傳統磁(ci)化(hua)技術。

~220V單相交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電經控制器降(jiang)壓至36V，給磁(ci)(ci)(ci)軛(e)式探頭供電，或(huo)~220V單相交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電給磁(ci)(ci)(ci)軛(e)式探頭直接供電。旋(xuan)轉磁(ci)(ci)(ci)場(chang)探頭需要(yao)經控制器降(jiang)輸(shu)出兩組36V交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)供電，且這兩組交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電之間有(you)一(yi)定的(de)相位差，經旋(xuan)轉磁(ci)(ci)(ci)場(chang)探頭在工(gong)件表面(mian)形成旋(xuan)轉磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。磁(ci)(ci)(ci)化電流(liu)(liu)采用工(gong)頻(50 Hz或(huo)60Hz)正弦波(bo)、全部整(zheng)流(liu)(liu)或(huo)半波(bo)整(zheng)流(liu)(liu)信號，如圖2所示(shi)。

在實際(ji)工作中(zhong)，尤(you)其(qi)是(shi)(shi)(shi)，現(xian)場(chang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁粉(fen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，很多(duo)的(de)(de)(de)場(chang)合，例如：鍋(guo)爐壓(ya)力(li)(li)(li)容器的(de)(de)(de)內部檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)、壓(ya)力(li)(li)(li)管道(dao)(dao)的(de)(de)(de)在線檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，單相(xiang)交(jiao)流(liu)～220V的(de)(de)(de)電源，使用起來(lai)既(ji)不(bu)(bu)安(an)(an)(an)全(quan)又不(bu)(bu)方(fang)便(bian)。安(an)(an)(an)全(quan)方(fang)面，一(yi)(yi)(yi)是(shi)(shi)(shi)，壓(ya)力(li)(li)(li)容器一(yi)(yi)(yi)般裝的(de)(de)(de)都是(shi)(shi)(shi)易燃易爆的(de)(de)(de)介質，清(qing)洗不(bu)(bu)凈或(huo)檢(jian)(jian)(jian)(jian)驗過程中(zhong)有泄漏滲入，電源接觸(chu)不(bu)(bu)好，產(chan)生打火，會(hui)(hui)引(yin)起燃燒或(huo)爆炸；二是(shi)(shi)(shi)，制造(zao)壓(ya)力(li)(li)(li)容器采用的(de)(de)(de)材(cai)料一(yi)(yi)(yi)般是(shi)(shi)(shi)導電的(de)(de)(de)金屬材(cai)料，若出現(xian)漏電，會(hui)(hui)對人身(shen)安(an)(an)(an)全(quan)造(zao)成危害，所以(yi)，在這些場(chang)合，采用～220V的(de)(de)(de)交(jiao)流(liu)電源進(jin)(jin)行(xing)(xing)磁粉(fen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，存在很大的(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)隱患，萬一(yi)(yi)(yi)發(fa)生漏電打火，不(bu)(bu)能保障檢(jian)(jian)(jian)(jian)驗檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)人員(yuan)的(de)(de)(de)安(an)(an)(an)全(quan)。另一(yi)(yi)(yi)方(fang)面，采用～220V的(de)(de)(de)交(jiao)流(liu)電源在現(xian)場(chang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)磁粉(fen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，很不(bu)(bu)方(fang)便(bian)，尤(you)其(qi)是(shi)(shi)(shi)，壓(ya)力(li)(li)(li)管道(dao)(dao)焊縫的(de)(de)(de)磁粉(fen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，從事現(xian)場(chang)檢(jian)(jian)(jian)(jian)驗檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)人員(yuan)都深有體(ti)會(hui)(hui)。往(wang)(wang)往(wang)(wang)是(shi)(shi)(shi)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)時間(jian)沒有連接電源的(de)(de)(de)時間(jian)長，在檢(jian)(jian)(jian)(jian)驗工期要(yao)求緊(jin)的(de)(de)(de)情(qing)況下，體(ti)會(hui)(hui)更(geng)加深刻(ke)。

按此思(si)路(lu)，國內外(wai)生產出以充(chong)電(dian)電(dian)池為能源(yuan)，用逆變(bian)器把(ba)直流(liu)電(dian)逆變(bian)50 Hz/220V的單(dan)相交流(liu)電(dian)，給現(xian)有的磁(ci)軛(e)探(tan)頭或(huo)交叉(cha)磁(ci)軛(e)探(tan)頭供(gong)電(dian)，解決(jue)了現(xian)場(chang)電(dian)源(yuan)不(bu)便的問(wen)(wen)題。存在的問(wen)(wen)題是，逆變(bian)器體積大(da)，重(zhong)(zhong)量重(zhong)(zhong)，對于(yu)高空、容器內部等(deng)野外(wai)現(xian)場(chang)檢驗仍然(ran)不(bu)是很方便。從技術(shu)上講，仍然(ran)屬于(yu)傳統磁(ci)化技術(shu)。

2、直(zhi)流供電：另(ling)外一種傳統(tong)磁化技術。

采用(yong)充(chong)電電池（鉛酸(suan)電池或鋰(li)電池）直(zhi)接(jie)給(gei)磁(ci)軛式探頭供電，產(chan)生的是直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)場，屬直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)化。直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)化理論上可以檢測(ce)深埋缺陷(xian)，由于其表面(mian)趨膚效應差，表面(mian)檢測(ce)靈敏(min)度很低，很容易產(chan)生漏檢，所(suo)以，相關(guan)規(gui)范規(gui)定：直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)化只能用(yong)于工件厚度6mm以內的磁(ci)性材料(liao)檢測(ce)，超過6mm檢測(ce)則限制使(shi)用(yong)。

另一方面，直(zhi)流磁(ci)化無法應(ying)用到交叉磁(ci)軛探頭，更(geng)限制了(le)該方法的應(ying)用。

3、低頻方波供電

采用充電電池做能源(yuan)，經逆變器將直流(liu)電逆變成低頻方波(bo)（40Hz以下(xia)），可以給(gei)磁(ci)(ci)軛(e)式探頭直接提供磁(ci)(ci)化(hua)電流(liu)，也(ye)可以通過延(yan)時移相給(gei)交叉(cha)磁(ci)(ci)軛(e)提供磁(ci)(ci)化(hua)電流(liu)，這(zhe)項技術(shu)是(shi)(shi)目(mu)前最流(liu)行的(de)現有技術(shu)，是(shi)(shi)申請人(ren)和鄭(zheng)州大學鄭(zheng)國(guo)恒教授、楊潔博士等前幾年的(de)研究成果。磁(ci)(ci)化(hua)電流(liu)如圖3所示。

若采用如(ru)圖(tu)3所示a或b的雙(shuang)向脈沖，盡管可以(yi)調節脈寬或占空(kong)比控制(zhi)磁化(hua)電(dian)流(liu)，檢測(ce)靈(ling)敏度基本可以(yi)保證，但是(shi)(shi)，提(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)力不能滿(man)足檢測(ce)標(biao)準要(yao)(yao)求，要(yao)(yao)想達到標(biao)準要(yao)(yao)求的提(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)力，有(you)生產廠(chang)商把電(dian)壓(ya)升(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)至(zhi)200V以(yi)上(shang)，提(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)力滿(man)足要(yao)(yao)求了， 但是(shi)(shi)，要(yao)(yao)把充電(dian)電(dian)池(chi)的低(di)壓(ya)先變頻再升(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)，電(dian)路(lu)復雜，電(dian)路(lu)板體積(ji)(ji)大(da)(da)，無(wu)法實現(xian)一體機體積(ji)(ji)小的基本要(yao)(yao)求。若采用如(ru)圖(tu)3c的單向方波(bo)作(zuo)為磁化(hua)電(dian)流(liu)，提(ti)升(sheng)(sheng)(sheng)力很大(da)(da)，檢測(ce)靈(ling)敏度很低(di)，磁化(hua)電(dian)流(liu)不穩定(ding)，空(kong)載電(dian)流(liu)很大(da)(da)，要(yao)(yao)增加(jia)空(kong)載過(guo)流(liu)保護電(dian)路(lu)，電(dian)路(lu)板體積(ji)(ji)就(jiu)更大(da)(da)了，實現(xian)一體機更是(shi)(shi)困(kun)難，即使實現(xian)了一體機，體積(ji)(ji)也大(da)(da)，不便于現(xian)場使用。

這種設備解決了(le)現場、高(gao)空等野外(wai)檢(jian)測電源(yuan)不(bu)便的問題(ti)，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)工作效率，但(dan)也存(cun)在問題(ti)：一套設備包括探頭、移動(dong)電源(yuan)（逆變控(kong)制器+電池）及連線，設備沉重，勞動(dong)強度大(da)，現場使用依(yi)然不(bu)是很方(fang)便。

技術實現要素：

本(ben)發明(ming)要(yao)解決的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)問(wen)題(ti)在(zai)于提供一種全新的(de)(de)激磁電(dian)(dian)流技(ji)術(shu)(shu)，采(cai)用使用充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池進(jin)行直流供電(dian)(dian)、并(bing)將充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池置于電(dian)(dian)磁探(tan)頭內部，設置為一體(ti)式磁粉探(tan)傷設備進(jin)行磁粉檢測(ce)的(de)(de)方法(fa)，以解決現有技(ji)術(shu)(shu)存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)。

本發(fa)明(ming)采用以下(xia)技術(shu)方案：

一種高頻(pin)脈沖磁粉(fen)探傷(shang)方法(fa)，包括：

電源模塊(kuai)向主(zhu)控板提供(gong)電源；

主控板將電源轉換為大(da)于60HZ的高頻脈(mo)沖信(xin)號(hao)輸出(chu)給(gei)電磁探(tan)頭；

使用電磁(ci)探頭對工件表面進行磁(ci)粉(fen)探傷。

所述電(dian)(dian)源(yuan)模(mo)塊為可充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池組(zu)，可充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池組(zu)為主控(kong)板提供直流電(dian)(dian)源(yuan)。

所(suo)述(shu)可充(chong)電電池(chi)組電壓為12V~36V。

所述電源模塊(kuai)為12V的可充電電池組。

所述高(gao)頻脈沖(chong)信號(hao)(hao)為不低于300HZ的方(fang)波(bo)脈沖(chong)信號(hao)(hao)。

所述電(dian)(dian)磁探頭(tou)包括電(dian)(dian)磁軛探頭(tou)和(he)交叉磁軛探頭(tou)。

所述電磁軛探頭(tou)為(wei)Π型(xing)電磁軛探頭(tou)。

所述交叉磁(ci)軛探頭(tou)由兩(liang)個Π型(xing)電磁(ci)軛形成的交叉磁(ci)軛探頭(tou)，主控板輸出兩(liang)路具有(you)一定(ding)相(xiang)位(wei)差的高(gao)頻(pin)脈沖信號(hao)分別輸出給(gei)兩(liang)個Π型(xing)電磁(ci)探頭(tou)。

所述電磁(ci)軛(e)(e)探(tan)頭和交(jiao)叉磁(ci)軛(e)(e)探(tan)頭的鐵芯均由(you)高(gao)導磁(ci)超薄硅鋼材料構成。

所述(shu)相位(wei)差為π/2或(huo)2π/3。

本發(fa)明實現(xian)的有(you)益(yi)實用效果：

1.本發(fa)明徹底打破傳(chuan)統(tong)磁(ci)(ci)粉(fen)探傷機的激磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)信號(hao)（傳(chuan)統(tong)激磁(ci)(ci)信號(hao)：50Hz正弦波(bo)、50Hz半波(bo)整(zheng)流(liu)、50Hz以(yi)下的低頻(pin)方波(bo)和直流(liu)電(dian)等(deng)），采用高頻(pin)方波(bo)脈沖激磁(ci)(ci)信號(hao)輸(shu)入到電(dian)磁(ci)(ci)探頭進行(xing)磁(ci)(ci)粉(fen)探傷。

2.本發(fa)明使用12V~36V的充(chong)電電池直接給電磁探頭供電，不(bu)需(xu)要(yao)再進行升(sheng)壓，減少了元器件(jian)，使設備更加(jia)穩定(ding)可(ke)靠(kao)。

3.本發明采用高頻方(fang)波脈沖，大大增加了磁粉探傷機的(de)提(ti)升力，提(ti)升力是傳統設(she)備(bei)的(de)2倍以上。

4.本(ben)發明采用直流電(dian)源供電(dian)，不但表(biao)面(mian)的檢(jian)(jian)測(ce)靈敏度很高，而且，可以檢(jian)(jian)測(ce)深(shen)埋(mai)缺陷，檢(jian)(jian)測(ce)的缺陷深(shen)度可以達到5mm，填補了無損(sun)檢(jian)(jian)測(ce)的空白。

5.高頻激磁電流的穩(wen)定性(xing)更好(hao)，與現有的激磁信(xin)號相比(bi)，發熱量特別低。

6.本發明通過大(da)于(yu)60HZ的(de)脈沖進(jin)行檢(jian)測時，對帶涂鍍層的(de)工件(jian)不用打磨(mo)出金(jin)屬(shu)光澤，可直接(jie)進(jin)行磁粉(fen)檢(jian)測，簡化檢(jian)測工序，大(da)大(da)提(ti)高了工作效率(lv)。

7.空載(zai)電流(liu)比閉路電流(liu)更小，省去了(le)空載(zai)過流(liu)保護，減少了(le)電路元器件，提(ti)高(gao)了(le)設備(bei)的工作可靠性。

8.采用高頻移(yi)相技術，使交叉磁(ci)(ci)軛(e)探頭(tou)不用形成旋轉磁(ci)(ci)場即可(ke)發現檢(jian)測區域(yu)內各(ge)個方向(xiang)的缺陷。

附圖說明

圖1為(wei)磁粉探(tan)傷的原理。

圖2為(wei)工頻磁化電流(liu)波形，其中a為(wei)正(zheng)弦(xian)波，b為(wei)半波整流(liu)，c為(wei)全波整流(liu)。

圖(tu)3為低頻(pin)磁化(hua)電流波(bo)形(xing)，其中(zhong)a為雙(shuang)向方波(bo)，b為帶(dai)延遲的雙(shuang)向方波(bo)，c為單向方波(bo)。

圖(tu)4為磁化電流頻(pin)譜(pu)示意圖(tu)。

圖5為高(gao)頻方波磁化(hua)電流波形。

圖6為交叉(cha)磁軛探頭結構原理圖。

圖7為交(jiao)叉磁軛磁化電流波形。

具體實施方式

下(xia)面結合(he)附圖1~7和(he)具體實(shi)施(shi)方式對本發明(ming)作進一(yi)步詳細(xi)說明(ming)。

本發明提供(gong)一種高頻脈(mo)沖磁(ci)粉(fen)探(tan)(tan)(tan)傷方法，其方法包括：STP1：電(dian)源模塊向(xiang)主(zhu)控板提供(gong)電(dian)源；STP2：主(zhu)控板將(jiang)電(dian)源轉換為大于60HZ的高頻脈(mo)沖信號輸出給電(dian)磁(ci)探(tan)(tan)(tan)頭；STP3：使用(yong)電(dian)磁(ci)探(tan)(tan)(tan)頭對工件表面進行磁(ci)粉(fen)探(tan)(tan)(tan)傷。

上(shang)述中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)脈沖信號中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)，并非指(zhi)傳統意(yi)義(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)，而是(shi)如(ru)圖4所示，根據進行(xing)磁(ci)粉(fen)(fen)檢(jian)測(ce)時使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)頻(pin)(pin)(pin)率進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)為劃分。現有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術中(zhong)，國內進行(xing)磁(ci)粉(fen)(fen)檢(jian)測(ce)時，使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率為不高(gao)(gao)于50HZ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率，而國外，美(mei)國、日本等國家使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)不高(gao)(gao)于60HZ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率，因此，發明人(ren)將60HZ以下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率段(duan)(duan)(duan)依(yi)次定義(yi)為磁(ci)粉(fen)(fen)探傷中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工頻(pin)(pin)(pin)段(duan)(duan)(duan)、低頻(pin)(pin)(pin)段(duan)(duan)(duan)，高(gao)(gao)于60HZ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)段(duan)(duan)(duan)定義(yi)為磁(ci)粉(fen)(fen)探傷頻(pin)(pin)(pin)率中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)(pin)(pin)段(duan)(duan)(duan)。

而上述步(bu)驟STP3中(zhong)使用電磁(ci)探頭(tou)進行磁(ci)粉探傷(shang)獲取探傷(shang)結果的過(guo)程(cheng)為現有的過(guo)程(cheng)，不再詳細描述。

電(dian)源模(mo)塊(kuai)采(cai)用現(xian)有常用的現(xian)有可充電(dian)電(dian)池(chi)，可以(yi)為12V~36V的任意一個直流(liu)電(dian)源模(mo)塊(kuai)，直流(liu)模(mo)塊(kuai)為主(zhu)控(kong)板提供(gong)直流(liu)電(dian)源。不同的實施方式中，其余結構不變，僅電(dian)池(chi)電(dian)壓采(cai)用12V或者24V或者36V。

上述的主控板中(zhong)，不含有(you)對電(dian)源進(jin)行升壓的裝置和器(qi)(qi)件，需(xu)含有(you)對直流電(dian)流逆(ni)變(bian)為高頻脈沖信(xin)號(hao)的逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)或者逆(ni)變(bian)電(dian)路，而不使(shi)用升壓器(qi)(qi)件，可以(yi)大(da)大(da)減小探(tan)傷儀器(qi)(qi)的質量，減少了元器(qi)(qi)件，0使(shi)設備(bei)更加穩定且方便各種場合使(shi)用。

同時，本發明采(cai)用直流電(dian)(dian)(dian)源(yuan)供電(dian)(dian)(dian)，不但表面的(de)檢測(ce)(ce)靈敏(min)度很高，而且，與現有(you)的(de)直流電(dian)(dian)(dian)源(yuan)直接為磁軛探頭供電(dian)(dian)(dian)相比，本發明可以(yi)檢測(ce)(ce)深埋缺陷，檢測(ce)(ce)的(de)缺陷深度可以(yi)達到5mm，填補了(le)無損(sun)檢測(ce)(ce)的(de)空白。

STP2中(zhong)，高頻(pin)(pin)(pin)脈(mo)沖信(xin)(xin)號為大于(yu)60HZ的(de)(de)(de)(de)方波脈(mo)沖信(xin)(xin)號。在不(bu)同(tong)實施方式中(zhong)，可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信(xin)(xin)號。例(li)如，在一些(xie)實施例(li)中(zhong)，可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)使用60HZ~100HZ范(fan)(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)，但(dan)是此(ci)時(shi)，由于(yu)輸出的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)會發生較大的(de)(de)(de)(de)抖(dou)動(dong)(dong)，為獲取好的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)，可(ke)(ke)添加消(xiao)除波形抖(dou)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)電路(lu)，而選(xuan)(xuan)用100HZ~300HZ范(fan)(fan)圍(wei)以內(nei)（不(bu)包括(kuo)端(duan)值）的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)時(shi)，抖(dou)動(dong)(dong)較小，可(ke)(ke)直(zhi)接使用或者(zhe)添加消(xiao)除抖(dou)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)電路(lu)。又(you)如，在一些(xie)實施例(li)中(zhong)，選(xuan)(xuan)擇(ze)300HZ~2000HZ的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)(fan)圍(wei)內(nei)（包含端(duan)值）的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)，波形穩定無抖(dou)動(dong)(dong)，可(ke)(ke)直(zhi)接進(jin)行(xing)磁粉探傷，不(bu)需(xu)要消(xiao)除抖(dou)動(dong)(dong)。又(you)如，另(ling)一些(xie)實施例(li)中(zhong)，也可(ke)(ke)選(xuan)(xuan)擇(ze)大于(yu)2000HZ的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)，但(dan)是因(yin)為大于(yu)2000HZ的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)產生的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)與(yu)2000HZ時(shi)無區別，因(yin)此(ci)，通常不(bu)選(xuan)(xuan)擇(ze)過高的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)進(jin)行(xing)探傷。

使用(yong)高頻(pin)脈(mo)沖信號時，由于(yu)高頻(pin)激(ji)磁電流的穩(wen)定性(xing)更好(hao)，與現有的激(ji)磁信號相比(bi)，發熱量(liang)特別低，使設備更加穩(wen)定耐用(yong)。

同時，由于現有磁(ci)(ci)粉探(tan)傷行(xing)業規(gui)范(fan)中(zhong)，要求磁(ci)(ci)粉檢(jian)測時必須進(jin)行(xing)打(da)(da)磨，使涂鍍層下的金屬面裸漏(lou)出來進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)粉檢(jian)測，在磁(ci)(ci)粉檢(jian)測中(zhong)，不僅(jin)速度慢，使用場景限制大(da)，而(er)且對(dui)工件(jian)表(biao)面進(jin)行(xing)打(da)(da)磨后(hou)，后(hou)期需要花費較大(da)代價對(dui)打(da)(da)磨的范(fan)圍進(jin)行(xing)重新涂鍍，會造成浪費資源。而(er)本發明中(zhong)通過高頻脈沖信號進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)粉檢(jian)測，不需要打(da)(da)磨便可以(yi)對(dui)至少1mm以(yi)內的涂層直接進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)粉檢(jian)測，簡化(hua)檢(jian)測工序，大(da)大(da)提高了工作效率。

電(dian)(dian)磁(ci)探(tan)頭包括(kuo)電(dian)(dian)磁(ci)軛探(tan)頭和(he)交叉(cha)磁(ci)軛探(tan)頭。本發明的方法可應用于電(dian)(dian)磁(ci)軛探(tan)頭或者交叉(cha)磁(ci)軛探(tan)頭。

應用于電(dian)(dian)磁(ci)(ci)軛(e)探頭時，選擇電(dian)(dian)磁(ci)(ci)軛(e)探頭為Π型電(dian)(dian)磁(ci)(ci)軛(e)探頭，此時電(dian)(dian)磁(ci)(ci)軛(e)探頭的(de)鐵芯(xin)材料由(you)高導磁(ci)(ci)的(de)鐵芯(xin)材料構成(cheng)。把充磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)分(fen)成(cheng)2個線(xian)圈(quan)串(chuan)聯，套(tao)在π型鐵芯(xin)兩(liang)端；充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池組輸(shu)出的(de)直(zhi)流電(dian)(dian)直(zhi)接給主控(kong)板(ban)供(gong)電(dian)(dian)，主控(kong)板(ban)輸(shu)出信號如圖5所(suo)示，而電(dian)(dian)壓根據(ju)裝置中的(de)電(dian)(dian)池結構而定，12V~36V均可，不需(xu)要再升壓。

主(zhu)控板(ban)輸出的磁化電流波(bo)形為高頻方波(bo)脈沖(chong)，高頻方波(bo)脈沖(chong)頻率100Hz-2000 Hz中的任意數值；充磁電流大小(xiao)可(ke)以通過調(diao)節高頻方波(bo)脈沖(chong)的占空(kong)比(bi)來(lai)實現(xian)。

使(shi)用圖5的高頻方(fang)波脈沖信(xin)號(hao)進行(xing)探傷(shang)時，經實(shi)驗，提升(sheng)力(li)可以達到120N以上，遠遠超過NB/T47013.4-2015《承壓設備無損檢(jian)測 磁粉檢(jian)測》標準(zhun)對交流磁軛提升(sheng)力(li)≥45N的要(yao)求。

磁(ci)(ci)粉檢測的(de)(de)靈(ling)敏度起決定因素的(de)(de)是(shi)漏(lou)磁(ci)(ci)場磁(ci)(ci)感應強度的(de)(de)峰值(zhi)Bm，根據(ju)電磁(ci)(ci)學理論： QUOTE，Qm-磁(ci)(ci)通(tong)量峰值(zhi)，S-鐵芯(xin)的(de)(de)截面(mian)積。 QUOTE ，N-充(chong)磁(ci)(ci)線(xian)圈的(de)(de)匝數，I-磁(ci)(ci)化電流， QUOTE L-磁(ci)(ci)路(lu)長度，μ-磁(ci)(ci)路(lu)磁(ci)(ci)導(dao)率，S-鐵芯(xin)的(de)(de)截面(mian)積。所以有QUOTE 。

磁路(lu)長度(du)(du)L在滿足使用要(yao)求(qiu)的(de)情況下，盡量縮短，L越(yue)短，Bm就越(yue)大。磁路(lu)一定(ding)，L是(shi)(shi)個常數，決定(ding)因素是(shi)(shi)線圈匝數、磁化電流和鐵(tie)芯磁導率的(de)乘積(ji)。磁路(lu)磁導率μ不是(shi)(shi)常數，是(shi)(shi)磁感應(ying)強度(du)(du)、磁場強度(du)(du)和磁化強度(du)(du)的(de)函數，本發(fa)明中(zhong)選取高導磁的(de)鐵(tie)芯材料，μ越(yue)大，Bm越(yue)大，檢測靈敏度(du)(du)就越(yue)高。

鐵芯材料確定(ding)后，決(jue)定(ding)Bm大(da)小(xiao)的就是線(xian)圈(quan)匝(za)數N和磁化電(dian)(dian)流(liu)I的乘積。N和I又是一對矛盾，匝(za)數多，線(xian)圈(quan)的電(dian)(dian)阻大(da)，在供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源一定(ding)的情況(kuang)下(xia)，I就小(xiao)，要通過(guo)試驗確定(ding)N和I的大(da)小(xiao)。即在保證檢測(ce)靈(ling)敏度和提(ti)升力的前(qian)提(ti)下(xia)，盡量降低(di)充(chong)磁電(dian)(dian)流(liu)，起到節(jie)(jie)能，節(jie)(jie)約電(dian)(dian)池容量的目的。

采用高脈沖(chong)方(fang)波的激磁(ci)信號，大大增加了磁(ci)粉探傷機的提升(sheng)力，提升(sheng)力是傳統設備的2倍以上。同時，由于本發(fa)明中采用高頻脈沖(chong)信號，使(shi)得開(kai)路(lu)(lu)(lu)磁(ci)化電(dian)流(liu)比閉路(lu)(lu)(lu)磁(ci)化電(dian)流(liu)更小，可保護(hu)(hu)電(dian)路(lu)(lu)(lu)，避免燒壞電(dian)路(lu)(lu)(lu)。因(yin)此，本發(fa)明中不用設置開(kai)路(lu)(lu)(lu)磁(ci)化過流(liu)保護(hu)(hu)電(dian)路(lu)(lu)(lu)，這(zhe)就使(shi)電(dian)路(lu)(lu)(lu)更加簡單，減少了元器件，使(shi)設備工(gong)作更加可靠。上述中，“閉路(lu)(lu)(lu)”指電(dian)磁(ci)探頭接觸被檢工(gong)件，形(xing)成閉路(lu)(lu)(lu)；相反，“開(kai)路(lu)(lu)(lu)” 是指電(dian)磁(ci)探頭未接觸被檢工(gong)件，。

本發(fa)明還(huan)可應用于交叉磁(ci)(ci)(ci)軛(e)（又(you)稱旋轉磁(ci)(ci)(ci)場探(tan)頭(tou)(tou)）探(tan)傷中，此時電(dian)磁(ci)(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭(tou)(tou)由兩個Π型(xing)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭(tou)(tou)形成的(de)交叉磁(ci)(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭(tou)(tou)，該磁(ci)(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭(tou)(tou)的(de)鐵芯(xin)同樣(yang)采用高導磁(ci)(ci)(ci)的(de)鐵芯(xin)材料，為了使交叉磁(ci)(ci)(ci)軛(e)不用形成旋轉磁(ci)(ci)(ci)場即(ji)可檢測各(ge)個方向的(de)缺(que)陷，主控板輸(shu)出兩路(lu)具有(you)一(yi)定相位差的(de)高頻脈沖(chong)信(xin)號分別輸(shu)出給兩個Π型(xing)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭(tou)(tou)。經過實驗(yan)證明，相位差最好為π/2或2π/3。

根(gen)據磁(ci)粉檢(jian)(jian)測基本(ben)原理，缺陷(xian)延(yan)伸(shen)方(fang)向與磁(ci)力線(xian)夾角θ大于(yu)30度(du)的(de)缺陷(xian)才(cai)能(neng)被發現，夾角θ為90度(du)時檢(jian)(jian)測靈敏度(du)最高。所(suo)以把2個磁(ci)軛(e)(e)式探頭(tou)按照90度(du)交叉(cha)布置，形成交叉(cha)磁(ci)軛(e)(e)探頭(tou)，就能(neng)發現檢(jian)(jian)測區域(yu)各(ge)個方(fang)向的(de)缺陷(xian)。如(ru)圖6所(suo)示(shi)。在(zai)檢(jian)(jian)測大工件焊縫或縱縫檢(jian)(jian)測時，交叉(cha)磁(ci)軛(e)(e)探頭(tou)檢(jian)(jian)測效(xiao)率高，被廣(guang)泛采用。

本發明中應(ying)用(yong)(yong)(yong)于交叉(cha)磁(ci)(ci)軛(e)探(tan)傷儀的(de)方法(fa)與(yu)應(ying)用(yong)(yong)(yong)于磁(ci)(ci)軛(e)探(tan)傷儀的(de)方法(fa)基本一致。但是(shi)由于交叉(cha)磁(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭結構的(de)特殊(shu)性，如圖6所示，交叉(cha)磁(ci)(ci)軛(e)探(tan)頭是(shi)2個磁(ci)(ci)軛(e)式(shi)探(tan)頭的(de)疊加，因此盡管公(gong)用(yong)(yong)(yong)一個高導磁(ci)(ci)的(de)鐵芯，有2組(zu)線(xian)圈，L1和(he)(he)L2一組(zu)，L3和(he)(he)L4為另一組(zu)，主控(kong)板需要輸出2路磁(ci)(ci)化(hua)(hua)電流信(xin)號u1和(he)(he)u2，u1和(he)(he)u2是(shi)相同的(de)高頻方波信(xin)號，即頻率、占空比和(he)(he)電壓幅值相同的(de)方波信(xin)號，如圖7所示，采用(yong)(yong)(yong)程控(kong)移相技術，使u1和(he)(he)u2保持固定的(de)相位差?，相位差?選用(yong)(yong)(yong)π/2或2π/3，這樣，可保證實現一次(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)，能發現檢測區域出各個方向(xiang)的(de)缺陷。

本發明的(de)鐵(tie)芯材(cai)料為現(xian)有的(de)高導磁鐵(tie)芯材(cai)料，該(gai)材(cai)料一(yi)般指含(han)硅量(liang)＞ 2.8%的(de)冷軋(ya)晶(jing)粒取(qu)向硅鋼(gang)片、0.28mm、0.3mm或(huo)0.35mm的(de)薄板。磁探(tan)機常規(gui)采用(yong)鐵(tie)損3.6 w/kg，厚(hou)度(du)為0.5mm及(ji)以上的(de)冷軋(ya)無取(qu)向硅鋼(gang)，例(li)如(ru)本發明中的(de)采用(yong)鐵(tie)損1.0 w/kg，厚(hou)度(du)為0.3mm的(de)冷軋(ya)取(qu)向硅鋼(gang)片，重(zhong)量(liang)明顯變(bian)輕(qing)，更(geng)方便手持使用(yong)。

以上所述的僅是(shi)本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)的優選實施方式，應(ying)當指(zhi)出，對(dui)于本(ben)(ben)(ben)(ben)領(ling)域的技術人員來說，在不脫(tuo)離本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)整體構思(si)前提下，還可以作(zuo)出若(ruo)干改(gai)(gai)變和改(gai)(gai)進，這(zhe)些也(ye)應(ying)該視為本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明(ming)的保護范圍(wei)。