一种针对表面缺陷的无损检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109596702A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811550770.8(22)申请日2018.12.18(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人高俊奇沈莹于强赵述祥孙令司(51)Int.Cl.G01N27/83(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种针对表面缺陷的无损检测装置及方法(57)摘要本发明属于机械自动化领域，公开了一种针对表面缺陷的无损检测装置及方法，包括激励装置、检测装置和固定装置；固定装置，包括无磁管状骨架、螺柱、定位球和螺母；激励装置，包括周向激励线圈、支持环和轴向激励线圈；检测装置，包括螺钉、调整垫片、传感器支撑架和传感器；传感器支撑架卡在无磁管状骨架的侧面边沿上；螺钉依次穿过传感器支撑架的“U”形的一端的通孔、调整垫片、无磁管状骨架上的外侧通孔、传感器支撑架的“U”形的另一端的通孔；传感器安装在传感器支撑架的“U”形的位于无磁管状骨架内的一端。本发明实现金属管棒外表面任意角度缺陷的检测，能够调整提离距离，提高精度；能保证同轴度，提高稳定性。CN109596702ACN109596702A权利要求书1/2页1.一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：包括激励装置、检测装置和固定装置；激励装置位于固定装置外侧，检测装置安装在固定装置的边沿上。2.根据权利要求1所述的一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：所述的固定装置，包括无磁管状骨架(1)、螺柱(8)、定位球(9)和螺母(10)；无磁管状骨架(1)为空心管状，无磁管状骨架(1)上开有沿无磁管状骨架(1)径向的螺纹孔和外侧通孔，所有螺纹孔的轴线所在平面与无磁管状骨架(1)的轴线垂直，所有外侧通孔的轴线所在平面与无磁管状骨架(1)的轴线垂直；螺柱(8)穿过螺纹孔，定位球(9)镶嵌在螺柱(8)位于无磁管状骨架(1)内的一端，螺母(10)旋在螺柱(8)位于无磁管状骨架(1)外的一端。3.根据权利要求2所述的一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：所述的螺纹孔的数量大于或等于3，螺柱(8)的数量、定位球(9)的数量、螺母(10)的数量与螺纹孔的数量相同。4.根据权利要求1所述的一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：所述的激励装置，包括周向激励线圈(2)、支持环(3)和轴向激励线圈(4)；支持环(3)包括两个完全相同的圆环，两个完全相同的圆环相互平行，支持环(3)被固定地套在无磁管状骨架(1)上；支持环(3)与无磁管状骨架(1)同轴；轴向激励线圈(4)绕制在支持环(3)上；周向激励线圈(2)沿着无磁管状骨架(1)表面的与无磁管状骨架(1)的轴线垂直的圆绕制。5.根据权利要求1所述的一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：所述的检测装置，包括螺钉(11)、调整垫片(12)、传感器支撑架(5)和传感器(6)；传感器支撑架(5)为“U”形片状，传感器支撑架(5)的靠近“U”形开口的两端开有通孔；传感器支撑架(5)卡在无磁管状骨架(1)的侧面边沿上，使得传感器支撑架(5)的“U”形的一端位于无磁管状骨架(1)内，传感器支撑架(5)的“U”形的另一端位于无磁管状骨架(1)外；螺钉(11)依次穿过传感器支撑架(5)的“U”形的一端的通孔、调整垫片(12)、无磁管状骨架(1)上的外侧通孔、传感器支撑架(5)的“U”形的另一端的通孔；传感器(6)安装在传感器支撑架(5)的“U”形的位于无磁管状骨架(1)内的一端。6.根据权利要求5所述的一种针对表面缺陷的无损检测装置，其特征在于：所述的传感器(6)的数量大于或等于3，螺钉(11)的数量、传感器支撑架(5)的数量、外侧通孔的数量与传感器(6)的数量相同。7.一种针对表面缺陷的无损检测方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤(1)：在周向激励线圈和轴向激励线圈中通以正弦激励电流，周向激励线圈和轴向激励线圈中的正弦激励电流会在待测管棒(7)外表面激发出360°旋转的交变电流；步骤(2)：交变电流受到待测管棒(7)外表面缺陷的干扰，产生磁场畸变；传感器组成的环形传感器阵列感应到磁通密度的变化，输出电信号；步骤(3)：无磁管状骨架在待测管棒(7)外表面沿轴向进行扫描运动，传感器组成的环形传感器阵列实时捕捉到当前位置的磁通密度变化并输出电信号；步骤(4)：将传感器组成的环形传感器阵列输出的电信号与不存在缺陷的正常电信号进行比较，确定外表面缺陷的轴向位置；步骤(5)：比较传感器组成的环形传感器阵列中各个传感器输出的电信号，确定外表面缺陷的周向位置；步骤(6)：对传感器组成的环形传感器阵列输出的电信号进行数据处