扰动磁场检测笔式探头的研制及试验分析.pdf

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1、2016年仪表技术与传感器2016第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7扰动磁场检测笔式探头的研制及试验分析魏朋，任尚坤，叶顺科(南昌航空大学，无损检测技术教育部重点实验室，江西南昌330063)摘要：根据扰动磁场检测原理，设计了一个扰动磁场检测笔式探头，用于辅助常规探头，扫查常规探头难以检测处。利用搭建的简易试验平台，对探头定位缺陷的能力及探头的有效检测范围进行了分析，对缺陷的检测灵敏度进行了研究。经试验验证，该探头具有较强的缺陷定位能力、较高的检测灵敏度及较宽的有效检测范围。关键词：扰动磁场检测；笔式探头；定位

2、；灵敏度中图分类号：TG115文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)07—0032—04DevelopmentandTestingforPenTypeProbeofAlternatingCurrentFieldMeasurementDetectionWEIPeng，RENShang—kun，YEShun—ke(KeyLabofNondestructiveTestmg(MinistryofEducation)，NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China)Abstract：Accor

3、dingtothetheoryofalternatingcurrentfieldmeasurement，apentypeprobeofalternatingcurentfieldmeasurementwasdesignedtoassistconventionalprobe，scanningtheplacewhereishardtodetectforconventionalprobe．Throughconstructingsimpletestplatform，thedefectlocationabilityandtheeffectivedetect

4、ionrangeoftheprobewereanalyzed．Thede—tectionsensitivityofdefectwasalsoanalyzed．Itwasverifiedbytestthattheprobehasstrongabilityofdefectlocation，highdetec—tionsensitivityandwidedetectionrange．Keywords：alternatingcurrentfieldmeasurement；pentypeprobe；defectlocation；sensitivity0引言

5、的数据传给上位机；界面显示系统位于上位机中．将交变电磁场检测技术(简称ACFM)是一种新兴接收的数据图形化并实时显示。探头是整个检测系的无损检测技术，它是以涡流检测与漏磁检测为基统的核心，探头的设计对交流场检测系统很重要。本础[1]，从交流电压降测量方法(ACPD)发展而来的2]。文设计了一个笔式探头，用于辅助常规探头．检测工其原理是通过交变电流产生交变磁场．交变磁场在工件边沿、角焊缝等，提高检测面的覆盖率，降低缺陷漏件中，形成一交变的磁场回路，此交变的磁场再次在检率。工件中感应出均匀的交变电流[3]。当工件中存在缺1笔式探头的设计及简易试验平台

6、的搭建陷时，此缺陷周围的感应电流的分布将会受到扰动，探头模型如图1所示，由u型磁芯、激励线圈、检电流会绕过缺陷，形成扰动电流，而由此电流感应出测线圈3部分组成。u型磁芯总长10mill、高8lnm、的磁场也将发生扰动。通过提取工件表面的磁场信宽5mill；激励线圈长5mill、高4film、宽6mm，线圈匝号，并加以分析，实现对缺陷的判定[4]。交变电磁场数为150；检测线圈高3mm，直径为lmm，匝数技术具有以下优点：检测时无需接触工件，一次性完为200。成缺陷的定性定量，无须标定等；检测速度快，对被检工件的表面清洁度要求低，成本低。操作简便_

7、5]。该技术可广泛应用于电力、铁路、石油、航空航天等行业。交流场检测系统大致可以分为探头、信号调理模块、数据采集系统以及界面显示系统4个部分[6]。探头是系统的激励源与接收源：信号调理模块对接收到的信号进行放大滤波等处理：数据采集系统将处理好图1探头结构图试验平台电路如图2所示，主要包括信号发生器、基金项目：国家自然科学基金资助项目(51065024)收稿日期：2015一ll一25增益可调放大电路、带通滤波电路3部分。第7期魏朋等：扰动磁场检测笔式探头的研制及试验分析33图2试验平台电路框图平台的工作过程为：利用信号发生器产生正弦激励信号，经探头

8、在工件表面产生感应信号。探头的接收传感器再将感应信号传给增益可调放大电路．信号经放大后传输给带通滤波电路。滤波后的信号由示波器显示。图3