一种无损检测结构表面裂纹工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无损检测方法，具体涉及一种无损检测结构表面裂纹工艺。
【背景技术】
[0002] 交流电磁场检测技术是一种新兴的无损检测技术，具有非接触测量、受工件材 料影响小、无需标定等独特优点，在覆盖有防腐涂层的结构表面裂纹检测领域有 良好的应用前景。利用ACFM技术检测表面裂纹时，激励探头在工件表面感应出 均匀电流，当有裂纹存在时，电流从裂纹的两边和底部绕过，引起表面电磁场扰动，记 录电磁场信号并分析处理，可获得描述裂纹状态的尺寸信息，从而达到定量分析的目的， 裂纹尺寸的反演一直是A CFM技术的核心，不仅直接影响着交流电磁场检测的精度，而 且对后续的结构安全评估和寿命预测等方面有着显著的影响。
【发明内容】
[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提出了一种无损检测结构表面裂纹工艺，所述算 法对含任意形状裂纹构件的电磁场分布进行了数值模拟分析，获得了磁场分布与裂纹尺 寸形状之间的转化规律。
[0004] 本发明的技术方案为：一种无损检测结构表面裂纹工艺，包括四个步骤： 第一步：特征信号提取 在交流电磁场检测中，裂纹附近的磁场分布是一个空间矢量，把磁感应强度信号按 照裂纹的长度分量、宽度分量和深度分量进行分解，在三个分量分析中，假定其他两个分量 恒定，逐一分析每个分量裂纹，建立磁场与裂纹的对应关系，筛选出裂纹外形尺寸特征量； 第二步：灵敏度计算 1) 长度灵敏度计算，计算长度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为长度灵敏度； 2) 宽度灵敏度计算，计算宽度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果走乂为览度灵敏度； 3) 深度灵敏度计算，计算深度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为深度灵敏度； 第三步：裂纹外形尺寸特征量提取 依据交流电磁场理论，计算深度分量波形峰谷间距d，在距离裂纹两倍d距离的测点处 计算长度分量信号幅值，与长度分量信号幅值的最小值一起组成裂纹外形尺寸信息特征向 量； 第四步，裂纹量化步骤 1) 输入深度分量峰值间距和长度灵敏度； 2) 由深度分量峰值间距和长度灵敏度，经过差值计算，得到裂纹长度； 3) 依据得到的裂纹长度和深度灵敏度，进行插值计算，得到深度分量； 4)依据得到的裂纹深度和宽度灵敏度，进行插值计算，得到宽度分量。
[0005] 本发明具有如下有益效果： 1)本发明对含任意形状裂纹构件的电磁场分布进行了数值模拟分析，获得了磁场分 布与裂纹尺寸形状之间的转化规律。
[0006] 2)本发明性能可靠、工作稳定； 3) 本发明信噪比高，缺陷分辨能力强； 4) 系统配置简单灵活，以达到更多通道的要求； 5) 本发明可靠性高，数据准确。
【具体实施方式】
[0007] 在本发明算法中，依据磁场信号的数学模型为： 在交流电磁场检测中，检测电流的产生方式包括注入式和感应式两种，不管是用哪 种方式激励，工件表面的电流均为匀强电流，因此它所产生的感应磁场是匀强磁场，当 工件表面有裂纹存在时，这个匀强磁场受到扰动，引起与裂纹信息相关的磁场信号畸变 ，这就是用于A CFM分析和反的原始信号。
[0008] 由于检测环境和待测工件表面条件的限制，A CFM技术多以感应式激励产生均 匀电流。为了方便计算裂纹引起的电磁场的扰动，可以将表示磁场分布的矢量磁位Ψ 分为两部分 ψ(χ, y, Z,t) = Ψ〇(χ, y, z,t) + ψΡ(χ, y, z,t) (I) 式中，Ψ〇为检测电流感应的矢量势函数；ΨΡ为裂纹引起的电场扰动感应的矢量势 函数，t为裂纹引起时刻。
[0009] 根据电磁感应，矢量势函数Ψ〇和ΨΡ都满足 L aplace 方程
(2) 其中，:媽丨满足无裂纹状态的边界条件
式中，Pr为材料的相对磁导率；δ为电流趋肤层厚度。
[0010] Ψ P满足含裂纹状态的边界条件
电流趋肤层厚度S可由下式求出 CN 105181788 A 说明书 3/3 页
式中，μ 〇为真空磁导率；μ为材料的磁导率，μ = yry〇;〇为 电导率；f为电流频率；ω为电流的角频率。
[0011] 本发明包括以下四个步骤： 第一步：特征信号提取 在交流电磁场检测中，裂纹附近的磁场分布是一个空间矢量，把磁感应强度信号按 照裂纹的长度分量、宽度分量和深度分量进行分解，在三个分量分析中，假定其他两个分量 恒定，逐一分析每个分量裂纹，建立磁场与裂纹的对应关系，筛选出裂纹外形尺寸特征量； 第二步：灵敏度计算 1) 长度灵敏度计算，计算长度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为长度灵敏度； 2) 宽度灵敏度计算，计算宽度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果走乂为览度灵敏度； 3) 深度灵敏度计算，计算深度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为深度灵敏度； 第三步：裂纹外形尺寸特征量提取 依据交流电磁场理论，计算深度分量波形峰谷间距d，在距离裂纹两倍d距离的测点处 计算长度分量信号幅值，与长度分量信号幅值的最小值一起组成裂纹外形尺寸信息特征向 量； 第四步，裂纹量化步骤 1) 输入深度分量峰值间距和长度灵敏度； 2) 由深度分量峰值间距和长度灵敏度，经过差值计算，得到裂纹长度； 3) 依据得到的裂纹长度和深度灵敏度，进行插值计算，得到深度分量； 4) 依据得到的裂纹深度和宽度灵敏度，进行插值计算，得到宽度分量。
【主权项】
1. 一种无损检测结构表面裂纹工艺，其特征是：包括四个步骤： 第一步：特征信号提取 在交流电磁场检测中，裂纹附近的磁场分布是一个空间矢量，把磁感应强度信号按 照裂纹的长度分量、宽度分量和深度分量进行分解，在三个分量分析中，假定其他两个分量 恒定，逐一分析每个分量裂纹，建立磁场与裂纹的对应关系，筛选出裂纹外形尺寸特征量； 磁场分布的矢量磁位V分为两部分 V(x,y,z,t) = ￥〇(x,y,z,t) + ￥P(x,y,z,t) (I) 式中，VO为检测电流感应的矢量势函数；VP为裂纹引起的电场扰动感应的矢量势 函数，t为裂纹引起时刻； 第二步：灵敏度计算 1) 长度灵敏度计算，计算长度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为长度灵敏度； 2) 宽度灵敏度计算，计算宽度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果走乂为览度灵敏度； 3) 深度灵敏度计算，计算深度分量的信号幅值与无裂纹时的对应分量信号幅值之比， 结果定义为深度灵敏度； 第三步：裂纹外形尺寸特征量提取 依据交流电磁场理论，计算深度分量波形峰谷间距d，在距离裂纹两倍d距离的测点处 计算长度分量信号幅值，与长度分量信号幅值的最小值一起组成裂纹外形尺寸信息特征向 量； 第四步，裂纹量化步骤 1) 输入深度分量峰值间距和长度灵敏度； 2) 由深度分量峰值间距和长度灵敏度，经过差值计算，得到裂纹长度； 3) 依据得到的裂纹长度和深度灵敏度，进行插值计算，得到深度分量； 4) 依据得到的裂纹深度和宽度灵敏度，进行插值计算，得到宽度分量。
【专利摘要】本发明涉及一种无损检测结构表面裂纹工艺，包括四个步骤：第一步：特征信号提取，在交流电磁场检测中，裂纹附近的磁场分布是一个空间矢量，把磁感应强度信号按照裂纹的长度分量、宽度分量和深度分量进行分解，在三个分量分析中，假定其他两个分量恒定，逐一分析每个分量裂纹，建立磁场与裂纹的对应关系，筛选出裂纹外形尺寸特征量；第二步：灵敏度计算，包括长度灵敏度计算、宽度灵敏度计算和深度灵敏度计算；第三步：裂纹外形尺寸特征量提取；第四步，裂纹量化算法。本发明对含任意形状裂纹构件的电磁场分布进行了数值模拟分析，获得了磁场分布与裂纹尺寸形状之间的转化规律。
【IPC分类】G01N27/83
【公开号】CN105181788
【申请号】CN201410282499
【发明人】王金鹤
【申请人】王金鹤
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年6月23日