一種提高電磁超聲檢測精度的方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發明涉及一種無損檢測方法，特別是涉及一種提高電磁超聲檢測精度的方法。
【背景技術】
[0002]不同于常規超聲檢測技術中換能器靠壓電晶片的壓電效應發射和接收超聲波，電磁超聲檢測技術中換能器靠電磁效應發射和接收超聲波。當置于工件表面上的渦流線圈通過高頻電流時，工件的趨膚表面層內產生渦流，此渦流在外加磁場的作用下將產生高頻振動，形成了超聲波波源。在接收超聲波時，工件表面的震蕩也會在外加磁場的作用下，在渦流線圈中感應出電壓而被儀器接收。在上述方法中，換能器已經不單單是通交變電流的渦流線圈以及外部固定磁場的組合體，被檢金屬工件也是換能器的一個重要組成部分，電和聲的轉換是靠渦流線圈、磁鐵和被檢金屬工件來共同完成的。
[0003]磁導率是表示磁介質磁性的物理量，等于磁介質中磁感應強度與磁場強度之比。由于被檢工件材料的化學成分、熱處理狀態和溫度等條件的影響，材料內部各處的磁導率存在細微差別。另外，對于鐵磁性材料工件檢測時，需用磁化裝置將檢測區域磁化到飽和，使磁導率趨為一個常數，但在實際應用過程中，較難做到完全飽和磁化，導致材料內部各處磁導率存在微小變化。實際檢測過程中檢測線圈放置在工件不同位置時，檢測到的缺陷信號有差異。經過試驗研宄發現，工件內磁導率的微小變化會引起噪聲信號，導致檢測信號信噪比低，限制了電磁超聲技術的廣泛應用。此外，電導率、表面不均勻、間隙變化等都會引起電磁超聲傳感器靈敏度的變化。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種提高電磁超聲檢測精度的方法，采用非等幅系列脈沖激勵標定方法，得到電磁超聲檢測中磁導率、電導率、表面不均勻的金屬工件的超聲底波信號幅值相對變化規律，以此來抑制電磁超聲檢測信號中的磁導率、電導率、表面狀態變化引起的信號衰減，當量補償修正實際檢測時的超聲缺陷回波信號幅值。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種提高電磁超聲檢測精度的方法，采用非等幅系列脈沖激勵標定方法，得到電磁超聲檢測中磁導率、電導率、表面不均勻的金屬工件的超聲底波信號幅值相對變化規律，以此來抑制電磁超聲檢測信號中的磁導率、電導率、表面狀態變化引起的信號衰減，當量補償修正實際檢測時的超聲缺陷回波信號幅值，提高檢測準確度，所述方法有標定和實測兩個過程，
所述標定過程為，
a.制作對比試樣，所述對比試樣與被檢金屬工件的材質、形狀完全相同；
b.將電磁超聲檢測探頭置于磁化后的對比試樣表面上的一個檢測點，將該檢測點設定為參考檢測點，電磁超聲檢測儀采用非等幅系列脈沖激勵信號激勵電磁超聲檢測探頭，所述非等幅系列脈沖激勵信號是由多個不同幅度的脈沖激勵信號組成；電磁超聲檢測探頭在對比試樣內激勵產生相應的非等幅系列超聲底波信號，所述非等幅系列超聲底波信號是由多個不同幅度的超聲底波信號組成；所述非等幅系列超聲底波信號由電磁超聲檢測探頭采集并傳輸至電磁超聲檢測儀，電磁超聲檢測儀記錄非等幅系列超聲底波信號；
C.以非等幅系列脈沖激勵信號的幅值為橫坐標，以非等幅系列超聲底波信號的幅值為縱坐標，制作該檢測點的激勵-底波曲線圖；
d.將電磁超聲檢測探頭依次置于對比試樣表面上的其它檢測點，重復步驟b、步驟C，制作出每一個檢測點的激勵-底波曲線圖；
e.對比分析對比試樣上的所有檢測點的激勵-底波曲線圖，當檢測點與參考檢測點的磁導率、電導率、表面狀態相同時，相同的非等幅系列脈沖激勵信號將產生相同的非等幅系列超聲底波信號，該檢測點的激勵-底波曲線與參考檢測點的激勵-底波曲線吻合；當檢測點與參考檢測點的磁導率、電導率、表面狀態不同時，由于磁導率、電導率、表面狀態不同引起的信號衰減，相同的非等幅系列脈沖激勵信號將產生不同的非等幅系列超聲底波信號，該檢測點的激勵-底波曲線與參考檢測點的激勵-底波曲線相對出現偏離；由此，得到磁導率、電導率、表面狀態不均勻的對比試樣不同檢測點的超聲底波信號幅值相對變化規律；記錄對比試樣的每一個檢測點相對于參考檢測點的激勵-底波曲線偏離值，所述偏離值即為磁導率、電導率、表面狀態變化引起的信號衰減值；
所述實測過程為，
f.將電磁超聲檢測探頭置于磁化后的被檢金屬工件表面上的一個檢測點，電磁超聲檢測儀采用一個選定幅度的脈沖激勵信號激勵電磁超聲檢測探頭，電磁超聲檢測探頭在被檢金屬工件內激勵產生超聲信號，當被檢金屬工件中有缺陷時，將產生超聲缺陷回波信號，此時的超聲缺陷回波信號為磁導率、電導率、表面狀態變化引起信號衰減后的超聲缺陷回波信號；電磁超聲檢測儀采用標定過程中得到的該檢測點相對于參考檢測點的激勵-底波曲線偏離值對超聲缺陷回波信號進行當量補償修正，得到超聲缺陷回波修正信號。
[0006]本發明的有益效果是，一種提高電磁超聲檢測精度的方法，采用非等幅系列脈沖激勵標定方法，得到電磁超聲檢測中磁導率、電導率、表面不均勻的金屬工件的超聲底波信號幅值相對變化規律，以此來抑制電磁超聲檢測信號中的磁導率、電導率、表面狀態變化引起的信號衰減，當量補償修正實際檢測時的超聲缺陷回波信號幅值，提高檢測準確度。
[0007]以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的一種提高電磁超聲檢測精度的方法不局限于實施例。
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖中實施例對本發明進一步說明。
[0009]圖1是本發明實施例的標定過程中的非等幅系列脈沖激勵信號與非等幅系列超聲底波信號示意圖。
[0010]圖2是本發明實施例的標定過程中的激勵-底波曲線圖示意圖。
[0011]圖3是本發明實施例的實測過程中的超聲缺陷回波信號修正示意圖。
[0012]圖中，T.非等幅系列脈沖激勵信號，R.非等幅系列超聲底波信號，1.參考檢測點的激勵-底波曲線，i1.其它檢測點的激勵-底波曲線，AL.偏離值，Vt.非等幅系列脈沖激勵信號幅值，Vk.非等幅系列超聲底波信號幅值，K.超聲缺陷回波信號，K'.超聲缺陷回波修正信號。
【具體實施方式】
[0013]實施例，如圖1、圖2、圖3所示，本發明的一種提高電磁超聲檢測精度的方法，采用非等幅系列脈沖激勵標定方法，得到電磁超聲檢測中磁導率、電導率、表面不均勻的金屬工件的超聲底波信號幅值相對變化規律，以此來抑制電