一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則的製作方法

2023-11-03 17:26:07

專利名稱：一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無損檢測方法，尤其是涉及一種陣列渦流檢測儀器中應用的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則。
背景技術：
陣列渦流檢測技術是通過渦流檢測線圈結構的特殊設計，並藉助於計算化的渦流儀器強大的分析、計算及處理功能，實現對材料和零件的快速、有效檢測，具有按一定方式排布、且獨立工作的多個檢測線圈，能夠一次性完成大面積掃查及成像的渦流檢測技術。為提高檢測效率，陣列渦流傳感器中包含有幾個或幾十個，甚至數百個以上線圈，不論是激勵線圈，還是接收線圈，相互之間的距離都非常近，激勵線圈的激勵磁場之間存在相互幹擾問題，加之目前現有的陣列渦流檢測儀器的沒有專門有效的系統性的掃描規則，限制了陣列渦流檢測精度與靈敏度，進而限制了陣列渦流檢測技術在實際檢測中的應用效果
發明內容
為了削弱激勵線圈的激勵磁場之間、接收線圈的感應磁場之間的相互幹擾對檢測信號的影響，進一步提高陣列渦流檢測精度與靈敏度，本發明提供了一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，在陣列渦流檢測技術基礎上，採用電子切換技術改變和控制陣列渦流探頭中每個陣元線圈的激勵/接收方式與順序及激勵頻率強度等參數，實現變陣列渦流檢測。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是在陣列渦流檢測技術基礎上，採用電子切換技術改變和控制陣列渦流探頭中每個陣元線圈的激勵/接收方式與順序及激勵頻率強度等參數，實現變陣列渦流檢測，包括分時激勵掃描規則、同時激勵掃描規則、單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收等多種變陣列渦流掃描規則，變陣列渦流掃描規則控制陣列渦流傳感器的每個陣元線圈按照相應的規則激勵和接收檢測信號；分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則為基本掃描規則，在局部範圍內，制定其它掃描規則時，應首先滿足這兩個基本規則；單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收為可選掃描規則，根據檢測要求選擇適宜的掃描規則。所述的分時激勵掃描規則為，當彼此相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用分時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其相鄰的其它激勵陣元線圈不激勵，僅當這一激勵陣元線圈激勵結束後，與其相鄰的另一個激勵陣元線圈開始激勵，激勵時序設置一定間隔。分時激勵掃描規則可以將激勵線圈激勵磁場之間的相互幹擾影響降到最低。所述的同時激勵掃描規則為，互不相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用同時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其不相鄰的，即與其間隔I個或I個以上陣元線圈的其它激勵陣元線圈同時刻激勵。同時激勵可以有效提高檢測速度，尤其適用於具有較多陣元線圈、較長或較大掃查面的陣列渦流傳感器提高檢測速度。
所述的單激勵/差分接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)—組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，形成2組不同方向的單激勵/差分接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/差分接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)—組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。單激勵/差分接收掃描規則通過一次掃查就可以檢測出特定方向的工件表面與近表面的不連續性與缺陷。所述的單激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規 則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，形成3組不同方向的單激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(B2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。單激勵/單接收掃描規則通過一次掃查就可以檢測出特定方向的工件表面與近表面的缺陷，尤其可以有效提高長通缺陷的檢測靈敏度。所述的差分激勵/接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(BI)、陣元線圈(B2)既為激勵線圈，又為接收線圈；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，形成4組差分激勵/接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述差分激勵/接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，當陣元線圈(Al)激勵結束後，以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，當陣元線圈(Al)激勵結束後，以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)接收，當陣元線圈(BI)激勵結束後，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被 陣元線圈(BI)和陣 元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，陣元線圈(A2)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收，當陣元線圈(A2)激勵結束後，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收。差分激勵/接收掃描規則通過一次掃查就可以檢測出特定方向的工件表面與近表面的缺陷，尤其可以有效提高短小缺陷的檢測靈敏度。所述的單激勵/多接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為激勵線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為接收線圈，形成I組單激勵/多接收檢測信號，例如，陣元線圈(B2)為激勵線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為接收線圈，陣元線圈(B2)與陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為一組，形成I組單激勵/多接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/多接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。單激勵/多接收掃描規則通過一次掃查可以有效獲得不同方向缺陷的檢測信息。所述的多激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為接收線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為激勵線圈，形成I組多激勵/單接收檢測信號，例如，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為激勵線圈，陣元線圈(B2)為接收線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)與陣元線圈(B2)為一組，形成I組多激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述多激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為以預置的頻率同時激勵陣元線圈(BI)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(C3)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，當陣元線圈(BI)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(C3)激勵結束後，以預置的頻率同時激勵陣元線圈(A2)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。多激勵/單接收掃描規則通過一次掃查即可有效提高短小缺陷的檢測信噪比。實際檢測中，根據被檢工件的材質、形狀、表面狀態、可能出現的缺陷種類和特點，選擇設計相應的傳感器及變陣渦流掃描規則，以獲得最佳的檢測效果。本發明的有益效果是，通過採用基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，包括分時激勵掃描規則、同時激勵掃描規則、單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收等多種變陣列渦流掃描規則，控制陣列渦流傳感器上的每個陣元線圈的激勵頻率大小與激勵和接收方式，通過掃查規則的組合選擇，一次掃查就可以有效檢測出任意方向的工件表面與近表面的不連續性與各種缺陷，將激勵線圈的激勵磁場之間的相互幹擾對檢測信號的影響降到最低，進一步提高陣列渦流檢測精度與靈敏度。


下面以三排陣元線圈式陣列渦流傳感器為例，結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是本發明的一種三排陣元線圈式陣列渦流傳感器示意圖。圖2是本發明第一個實施例的單激勵/差分接收掃描規則示意圖。圖3是本發明第二個實施例的單激勵/單接收掃描規則示意圖。圖4是本發明第三個實施例的差分激勵/接收掃描規則示意圖。圖5是本發明第四個實施例的單激勵/多接收掃描規則示意圖。圖6是本發明第五個實施例的多激勵/單接收掃描規則示意圖。圖中，A1、A2、-An, BUB2, ...Bn，Cl、C2、…Cn，為陣列渦流傳感器中的無磁芯陣元線圈，tl、t2、t3為激勵時序，方向箭頭「一」的始端線圈為發射線圈，前端線圈為接收線圈。
具體實施例方式本發明一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，在陣列渦流檢測技術基礎上，採用電子切換技術改變和控制陣列渦流探頭中每個陣元線圈的激勵/接收方式與順序及激勵頻率強度等參數，實現變陣列渦流檢測，包括分時激勵掃描規則、同時激勵掃描規則、單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收等多種變陣列渦流掃描規則，變陣列渦流掃描規則控制陣列渦流傳感器的每個陣元線圈按照相應的規則激勵和接收檢測信號；分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則為基本掃描規則，在局部範圍內，制定其它掃描規則時，應首先滿足這兩個基本規則；單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收為可選掃描規則，根據檢測要求選擇適宜的掃描規則。所述的分時激勵掃描規則為，當彼此相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用分時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其相鄰的其它激勵陣元線圈不激勵，僅當這一激勵陣元線圈激勵結束後，與其相鄰的另一個激勵陣元線圈開始激勵，激勵時序設置一定間隔。
所述的同時激勵掃描規則為，互不相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用同時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其不相鄰的，即與其間隔I個或I個以上陣元線圈的其它激勵陣元線圈同時刻激勵。圖I所示，所述的陣列渦流傳感器由三排陣元線圈陣列組成，第一排為(Al)陣元線圈至(An)陣元線圈，第二排為(BI)陣元線圈至(Bn)陣元線圈，第三排為(Cl)陣元線圈至(Cn)陣元線圈。圖2所示的第一個實施例，所述的單激勵/差分接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2) —組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，形成2組不同方向的單激勵/差分接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/差分接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)—組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所 產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。圖3所示的第二個實施例，所述的單激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，形成3組不同方向的單激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(B2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。圖4所示的第三個實施例，所述的差分激勵/接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(BI)、陣元線圈(B2)既為激勵線圈，又為接收線圈；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，形成4組差分激勵/接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述差分激勵/接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，時刻(t2)，以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，時刻(t3 )，以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(t3)，以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)接收，時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互 激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(t2)，以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，陣元線圈(A2)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收，時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收。圖5所示的第四個實施例，所述的單激勵/多接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為激勵線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為接收線圈，形成I組單激勵/多接收檢測信號，例如，陣元線圈(B2)為激勵線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為接收線圈，陣元線圈(B2)與陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為一組，形成I組單激勵/多接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/多接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。圖6所示的第五個實施例，所述的多激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為接收線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為激勵線圈，形成I組多激勵/單接收檢測信號，例如，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為激勵線圈，陣元線圈(B2)為接收線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)與陣元線圈(B2)為一組，形成I組多激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述多激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率同時激勵陣元線圈(BI)、陣元線圈(A3 )、陣元線圈(C3 )，由於電磁感應,激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，時刻(t2)，以預置的頻率同時激勵陣元線圈(A2)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。應當理解，在不脫離本發明的範圍內，可以對上述實施例做出多種改變。凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是在陣列渦流檢測技術基礎上，採用電子切換技術改變和控制陣列渦流探頭中每個陣元線圈的激勵/接收方式與順序及激勵頻率強度等參數，實現變陣列渦流檢測，包括分時激勵掃描規則、同時激勵掃描規貝U、單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收等多種變陣列渦流掃描規則，變陣列渦流掃描規則控制陣列渦流傳感器的每個陣元線圈按照相應的規則激勵和接收檢測信號；分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則為基本掃描規則，在局部範圍內，制定其它掃描規則時，應首先滿足這兩個基本規則；單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收為可選掃描規則，根據檢測要求選擇適宜的掃描規則。
2.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的分時激勵掃描規則為，當彼此相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用分時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其相鄰的其它激勵陣元線圈不激勵，僅當這一激勵陣元線圈激勵結束後，與其相鄰的另一個激勵陣元線圈開始激勵，激勵時序設置一定間隔。
3.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的同時激勵掃描規則為，互不相鄰的陣元線圈都作為激勵線圈時，採用同時激勵方法，即某一激勵陣元線圈激勵時，與其不相鄰的，即與其間隔I個或I個以上陣元線圈的其它激勵陣元線圈同時刻激勵。
4.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的單激勵/差分接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2) —組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，形成2組不同方向的單激勵/差分接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/差分接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)—組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)所接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。
5.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的單激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(BI)為激勵線圈，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(B2)為接收線圈；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，形成3組不同方向的單激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(BI)和陣元線圈(Al)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(Al)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(A2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(A2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被接收線圈的陣元線圈(B2)接收，並將檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。
6.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的差分激勵/接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，陣元線圈(Al)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(BI)、陣元線圈(B2)既為激勵線圈，又為接收線圈；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，形成4組差分激勵/接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述差分激勵/接收掃描規則分組激勵/接收；陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，時刻(t2)，以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(A2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(Al)，由於電磁感應，陣元線圈(Al)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，時刻(t3)，以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(Al)和陣元線圈(BI)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時亥Ij(t3)，以預置的頻率激勵陣元線圈(BI)，由於電磁感應，陣元線圈(BI)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)接收，時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)和陣元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理；陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)為一組，分時相互激勵/接收，激勵/接收過程為時刻(t2)，以預置的頻率激勵陣元線圈(A2)，由於電磁感應，陣元線圈(A2)激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收，時刻(tl)，以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(A2)和陣元線圈(B2)接收。
7.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的單激勵/多接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為激勵線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為接收線圈，形成I組單激勵/多接收檢測信號，例如，陣元線圈(B2 )為激勵線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2 )、陣元線圈(A3 )、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為接收線圈，陣元線圈(B2)與陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為一組，形成I組單激勵/多接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述單激勵/多接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為以預置的頻率激勵陣元線圈(B2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。
8.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是所述的多激勵/單接收掃描規則為，在遵守分時激勵掃描規則與同時激勵掃描規則的基礎上，某一陣元線圈為接收線圈，與其相鄰的所有陣元線圈為激勵線圈，形成I組多激勵/單接收檢測信號，例如，陣元線圈(BI )、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)為激勵線圈，陣元線圈(B2)為接收線圈，陣元線圈(BI)、陣元線圈(A2)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C3)、陣元線圈(C2)與陣元線圈(B2)為一組，形成I組多激勵/單接收檢測信號，其它陣元線圈同樣按照所述多激勵/單接收掃描規則分組激勵/接收；激勵/接收過程為時刻(tl)，以預置的頻率同時激勵陣元線圈(BI)、陣元線圈(A3)、陣元線圈(C3)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，時刻(t2)，以預置的頻率同時激勵陣元線圈(A2)、陣元線圈(B3)、陣元線圈(C2)，由於電磁感應，激勵產生的磁場在工件中產生渦流，渦流所產生的磁場被陣元線圈(B2)接收，檢測信號傳遞到陣列渦流檢測儀中進行處理。
9.如權利要求I所述的一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則，其特徵是實際檢測中，根據被檢工件的材質、形狀、表面狀態、可能出現的缺陷種類和特點，選擇設計相應的傳感器及變陣渦流掃描規則，以獲得最佳的檢測效果。
全文摘要
本發明公開了一種基於陣元線圈的變陣列渦流掃描規則包括分時激勵掃描規則、同時激勵掃描規則、單激勵/差分接收掃描規則、單激勵/單接收掃描規則、差分激勵/接收掃描規則、單激勵/多接收、多激勵/單接收等多種變陣列渦流掃描規則，採用電子切換技術改變和控制陣列渦流探頭中每個陣元線圈的激勵/接收方式與順序及激勵頻率強度等參數，多種規則的結合，實現變陣渦流檢測，通過一次掃查就可以有效檢測出任意方向的工件表面與近表面的不連續性與各種缺陷，將激勵線圈的激勵磁場之間的相互幹擾對檢測信號的影響降到最低，進一步提高陣列渦流檢測精度與靈敏度。
文檔編號G01N27/90GK102841136SQ20121031823
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月1日 優先權日2012年9月1日
發明者林俊明 申請人:愛德森(廈門)電子有限公司