基于GMI传感器的钢板漏磁无损检测-论文.pdf

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1、基于GMI传感器的钢板漏磁无损检测陈德禄，张清，阮建中，石桂芬2何明辉，赵振杰(1．华东师范大学纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心，上海20006；2．宝山钢铁股份有限公司研究院，上海201900)摘要：基于漏磁检测技术，采用巨磁阻抗GMI传感器搭建了钢板无损检测系统，对镀锡DI材带钢上直径大小为6O～1401xm的缺陷进行了检测。GMI传感器敏感核心元件采用的是直径161am、长为5mm的co68l5Fe435si12．5B15非晶玻璃包裹丝，以非线性非对角模式工作，具有高灵敏度、快速响应、非接触、功耗小、无磁

2、滞等优点。实验表明，这套测试系统在提离值0．5～3Ⅱun范围内能够精确地检测出直径大于601m的缺陷，根据测量信号可以分析出缺陷所在的位置和大小。实验结果较好地符合磁偶极子模型。关键词：钢板；缺陷；巨磁阻抗传感器；漏磁；无损检测中图分类号：TG115．28+4文献标识码：A文章编号：1001—3830(2014)05-0046-03Non-destructivecrackdetectionforsteelplatebasedonGMIsensorsCHENDe．1u，ZHANGQing，RUANJian．zhong‘

3、，SHIGui．fen2，HEMing．hui，ZHAOZhen~ie1．DepartmentofPhySics．EngineeringResearchCenterforNanophotonics＆AdvancedInstrument,MinistryofEdueation，EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062，China；2．ResearchInstituteofBaoshanIron＆steelCo．，Ltd．，Shanghai201900,ChinaAbstract：

4、Inthiswork，aMFLtestingsystembasedongiantmagnetoimpedance(GMI)sensorswassetup．ThesystemwasusedtotestDIsteelswiththecrackof60mto140mindiameter．TheGMIsensorswhosesensingelementsareCo6815Fe435Si125Bt5amorphousmicrowireswithadiameterof16tnlnandalengthof5n'lln，workin

5、gin．．．nonlinearandof-diagonalmode，havetheadvantagesofhighsensitivity,fastresponse，non—contact，lowconsumption，andnomagnetichysteresis．TheexperimentalresultsshowthatthetestingsystemCanaccuratelyidentifythepositionandsizeofthecrackswithlift．ofvaluebetween0．5mmand3

6、rnln．Theexperimentaldataagreeswellwiththemagneticdipolemode1．Keywords：steelplate；defect；giantmagnetoimpedance(GMI)sensor；magneticfluxleakage(MFL)；non．destructivedetection1引言表面形成漏磁通，通过检测漏磁通来确定缺陷的方法就是漏磁无损检测。漏磁无损检测的精度和可靠在带钢⋯制造过程中，各种各样的因素可能会性主要取决于传感器，目前最常用的传感器有霍尔使得

7、带钢内部存在缺陷。在各种无损技术中，漏磁探头、感应线圈等传感器【3】。随着检测精度要求的(Magneticfluxleakage，MFL)检测技术在目前应提高，就需求分辨率更高的传感器，如，巨磁电阻用最为普遍，也最经济实用【2】。将含有磁性的金属(GMR)[4，5】、磁光【们、巨磁阻抗(GMI)[2’、超样品磁化到近饱和，由于金属样品中缺陷的磁导率导量子干涉器件(SQUID)L8】等传感器。近年来发远远低于铁磁性材料，磁力线将绕开缺陷，在试件展的一些特殊用途的带钢，比如镀锡DI材和电池钢等，厚度可小于140pm，内部

8、微小的缺陷都可能收稿日期：2013．11．20修回日期：2014．01．25引起隐患。这些缺陷比传统缺陷(mm量级或以上)基金项目：国家自然科学基金资助项目(51302085)；上海汽车基金会资助项目(SAISTDF／12-06)；华东师范大学创新要小很多，漏磁信号也更为微弱，需要开发灵敏度项目(78210142；78210183)更高的传感器