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原文传递一种运动金属构件的缺陷定量检测方法及装置

专利名称：	一种运动金属构件的缺陷定量检测方法及装置
摘要：	本发明公开了一种运动金属构件的缺陷定量检测方法及装置，该方法包括固定检测探头生成恒定磁场，设定磁传感器位置并采集磁感应强度信号，对磁感应强度信号进行放大滤波处理，将响应信号的峰值与基线值进行差分处理，得到差分峰值，构建运动金属构件缺陷参数反演模型，计算缺陷参数；该装置包括激励信号发生模块、信号放大滤波模块、数据采集和处理模块及缺陷参数计算模块。本发明通过利用检测装置与被测金属构件之间相对运动产生的动生涡流实现运动金属构件中缺陷的定量检测，提升对金属零件质量监控能力，提高该类金属零件的市场竞争力，从而带来巨大的经济效益和社会效益。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	于亚婷;袁飞;刘博文;李林峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910355790.8
公开号：	CN110057904A
代理机构：	成都虹盛汇泉专利代理有限公司
代理人：	王伟
分类号：	G01N27/85(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种运动金属构件的缺陷定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、将检测探头固定在运动的金属构件上方，在检测探头的激励线圈中通入直流电产生恒定磁场； S2、确定磁传感器的安装位置，利用磁传感器采集步骤S1中磁场的磁感应强度信号； S3、将步骤S2中磁感应强度信号转化为电压信号，并将电压信号作为响应信号进行放大滤波处理； S4、将步骤S3处理后的响应信号的峰值与基线值进行差分处理，得到差分峰值； S5、构建运动金属构件缺陷参数反演模型，根据待检测运动金属构件的差分峰值数据计算缺陷参数。 2.如权利要求1所述的运动金属构件的缺陷定量检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定磁传感器的安装位置具体包括以下分步骤： S21、提取检测探头的激励线圈下方一条直线上不同速度下磁感应强度的分布情况； S22、在步骤S21的直线上选择多个位置作为检测点，采集同宽不同深度缺陷的运动金属构件经过检测探头时各个检测点的磁感应强度，建立检测探头与同宽不同深度缺陷磁感应强度的分量关系； S23、将不同深度缺陷磁感应强度的峰值与基线值进行差分处理，得到不同深度缺陷磁感应强度对应的差分峰值； S24、根据不同深度缺陷磁感应强度对应的差分峰值与缺陷参数的线性关系，建立差分峰值拟合直线图，选取拟合直线斜率较大的检测点作为磁传感器的安装位置。 3.如权利要求2所述的运动金属构件的缺陷定量检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用磁传感器采集步骤S1中磁场的水平方向或竖直方向的磁感应强度信号。 4.如权利要求3所述的运动金属构件的缺陷定量检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，构建的运动金属构件缺陷参数反演模型具体表示为 U＝Kx+n 其中，U为磁感应强度差分峰值，K为直线斜率，x为缺陷参数，n为截距。 5.如权利要求4所述的运动金属构件的缺陷定量检测方法，其特征在于，所述步骤S5中，根据确定的磁传感器安装位置对应的直线斜率和截距参数，构建运动金属构件缺陷参数反演模型，再根据待检测运动金属构件的差分峰值进行缺陷参数信息反演，计算得到待检测运动金属构件的缺陷参数。 6.一种运动金属构件的缺陷定量检测装置，其特征在于，包括激励信号发生模块、信号放大滤波模块、数据采集和处理模块及缺陷参数计算模块；所述激励信号发生模块包括直流稳压电源、检测探头和磁传感器，所述检测探头固定在运动的金属构件上方，且通过直流稳压电源向检测探头的激励线圈中通入直流电产生恒定磁场；所述磁传感器安装在设定位置，采集磁场的磁感应强度信号；所述信号放大滤波模块用于将磁感应强度信号转化为电压信号，并将电压信号作为响应信号进行放大滤波处理；所述数据采集和处理模块用于将放大滤波处理后的响应信号的峰值与基线值进行差分处理，得到差分峰值；所述缺陷参数计算模块用于构建运动金属构件缺陷参数反演模型，根据待检测运动金属构件的差分峰值数据计算缺陷参数。 7.如权利要求6所述的运动金属构件的缺陷定量检测装置，其特征在于，所述激励信号发生模块设定磁传感器的安装位置时，提取检测探头的激励线圈下方一条直线上不同速度下磁感应强度的分布情况；在检测探头的激励线圈下方直线上选择多个位置作为检测点，采集同宽不同深度缺陷的运动金属构件经过检测探头时各个检测点的磁感应强度，建立检测探头与同宽不同深度缺陷磁感应强度的分量关系；将不同深度缺陷磁感应强度的峰值与基线值进行差分处理，得到不同深度缺陷磁感应强度对应的差分峰值；根据不同深度缺陷磁感应强度对应的差分峰值与缺陷参数的线性关系，建立差分峰值拟合直线图，选取直线斜率较大的检测点作为磁传感器的安装位置。 8.如权利要求7所述的运动金属构件的缺陷定量检测装置，其特征在于，所述激励信号发生模块中，磁传感器采集步骤S1中磁场的水平方向或竖直方向的磁感应强度信号。 9.如权利要求8所述的运动金属构件的缺陷定量检测装置，其特征在于，所述缺陷参数计算模块中，构建的运动金属构件缺陷参数反演模型具体表示为 U＝Kx+n 其中，U为磁感应强度差分峰值，K为直线斜率，x为缺陷参数，n为截距。 10.如权利要求9所述的运动金属构件的缺陷定量检测装置，其特征在于，所述缺陷参数计算模块根据所述激励信号发生模块确定的磁传感器安装位置对应的直线斜率和截距参数，构建运动金属构件缺陷参数反演模型，再根据所述数据采集和处理模块得到的待检测运动金属构件的差分峰值进行缺陷参数信息反演，计算得到待检测运动金属构件的缺陷参数。
所属类别：	发明专利