磁导率的涡流检测装置以及基于该装置的检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电磁测量领域，具体设及一种磁导率的满流测量方法及系统。
【背景技术】
[0002] 磁导率是磁性材料重要的物理性能之一，其数值大小代表了磁性材料传导和通过 磁力线的能力，对磁导率的测量在实际工程中有重要的意义。
[0003] 相比于其它的无损检测技术，满流检测方法具有灵敏度高、适用于导电材料、造价 低、不需要禪合剂W及可用于高溫、薄管、细线和内空表面等难W进行检测的特殊场合等优 点；而磁导率作为材料的基本属性之一，与满流检测信号之间存在联系。因此可W采用满流 检测技术进行磁导率的检测。
[0004] 根据满流检测理论，在满流探头线圈结构固定和激励频率一定、被测对象电导率 均匀分布的情况下，被测对象磁导率变化会影响被测对象中满流引起的二级磁场的强度， 从而影响禪合的磁感应强度。通过上述原理可建立磁导率和禪合磁场强度之间的函数关 系，通过反演求解，实现对磁导率的检测。然而，材料的另一电磁特性一一电导率，同样会对 满流检测信号产生影响，如何排除电导率对检测信号的影响从而实现对磁导率的检测，是 用满流方法检测磁导率所要解决的关键技术问题。
【发明内容】
[0005] 本发明为解决的上述技术问题，利用电导率不变性现象，提出一种磁导率的满流 检测装置W及基于该装置的检测方法及系统。
[0006] 本发明采用的技术方案是：磁导率的满流检测装置，包括：满流探头W及测试部 分，所述满流探头置于测试部分正上方，且所述满流探头包括两个呈上下对称分布的磁传 感器W及围绕磁传感器轴线的激励线圈；
[0007] 所述测试部分包括被测试件、检测夹层、夹紧部件；所述检测夹层用于固定被测试 件，检测夹层包括第一检测夹层W及第二检测夹层，所述第一检测夹层位于被测试件上表 面，所述第二检测夹层位于被测试件下表面；所述夹紧部件用于夹紧检测夹层与被测试件， 所述夹紧部件呈凹状，开口 一侧向内延伸出夹紧扣件。
[0008] 进一步地，所述检测夹层电导率与被测试件的电导率为同一数量级。
[0009] 更进一步地，确定第一检测夹层的厚度的方法为：
[0010] SOI:设定激励频率，W检测夹层电导率为基准电导率，得到禪合电磁场强度Z分 量不随被测试件深度而改变的基准线；
[0011] S02:根据设定的激励频率，取基准电导率的M个不同倍数的电导率，得到M个电导 率对应的被测试件深度与禪合电磁场强度Z分量的M条曲线；并获得该激励频率下的M个 曲线与基准线的交点对应禪合电磁场强度Z分量的最大值与最小值；
[0012] S03:取不同的激励频率值，重复步骤SOI至步骤S02,得到各频率下各曲线的交点 对应的禪合电磁场强度Z分量值与基准线禪合电磁场强度Z分量值的差值，选择差值小于 等于N的激励频率，则该激励频率对应的曲线与基准线的交点深度最大值与最小值的中间 深度值为电导率不敏感深度，从而根据得到的不敏感深度设置第一检测夹层的厚度。
[0013] 本发明的又一技术方案为：基于所述磁导率的满流检测装置的磁导率的满流检测 方法，包括W下步骤：
[0014] S1 :将产生的正弦激励信号输入满流探头激励线圈，在被测对象和满流探头激励 线圈之间形成禪合电磁场，根据形成的禪合电磁场的磁场强度得到响应信号；
[0015] S2 :对由步骤S1得到的响应信号进行放大滤波处理；
[0016] S3 :对来自步骤S2的信号进行信号幅值的采集；
[0017] S4 :根据得到的信号幅值计算磁导率。
[0018] 进一步地，所述步骤S4计算磁导率的公式为：
[0019] U=Ur*u〇
[0020] 其中，Uf表示相对磁导率，U。=431*10 ^H/m为磁性常数，H/m表示磁性常数的单 位亨利每米。
[0021] 本发明的又一技术方案为：基于所述磁导率的满流检测装置的磁导率的满流检测 系统，包括正弦激励信号发生模块、检测装置、信号放大滤波模块、信号采集模块、磁导率计 算模块；
[0022] 所述正弦激励信号发生模块用于产生正弦激励信号；所述检测装置用于根据正弦 激励信号得到响应信号；所述信号放大滤波模块用于对响应信号进行放大处理；所述信号 采集模块用于采集经信号放大滤波模块处理的信号幅度值；所述磁导率计算模块用于根据 信号采集模块得到的信号幅度值计算磁导率。
[0023] 本发明的有益效果：本发明的磁导率的满流检测装置W及基于该装置的检测方法 及系统，通过设定合适的激励频率，得到电导率不敏感深度，通过电导率不敏感深度设置被 测试件的放置深度，从而解决了电导率影响磁导率检测的问题；在该装置的基础上本发明 还提供了基于该装置的磁导率满流检测方法及系统，使得磁导率的检测更加准确。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明提供的磁导率的满流检测装置；
[00巧]其中，1为磁传感器，2为激励线圈，3为被测试件，4为检测夹层，5为夹紧部件。
[0026] 图2为本发明提供的基准电导率、激励频率一定时，禪合电磁场强度Z分量不随被 测试件深度而改变的示意图。
[0027] 图3为本发明提供的最优激励频率下的电导率不变性现象图。
[0028] 图4为本发明实施例提供的激励频率分别为5曲Z和15曲Z时得到的电导率不变 性现象图；
[0029] 其中，a图为激励频率为5曲Z时得到的电导率不变性现象图；b图为激励频率为 5曲Z时得到的电导率不变性现象图。
[0030] 图5为本发明的磁导率的满流检测方法流程图。
[0031] 图6为本发明的磁导率的满流检测系统示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本
【发明内容】
进一 步阐释。
[003引如图1所示为本发明提供的磁导率的满流检测装置，包括：满流探头W及测试部 分，所述满流探头置于测试部分正上方，且所述满流探头包括两个呈上下对称分布的磁传 感器1W及围绕磁传感器轴线的激励线圈2 ;
[0034] 所述测试部分包括被测试件3、检测夹层4、夹紧部件5 ;所述检测夹层4用于固定 被测试件3,检测夹层4包括第一检测夹层W及第二检测夹层，所述第一检测夹层位于被测 试件上表面，所述第二检测夹层位于被测试件下表面；所述夹紧部件5用于夹紧检测夹层4 与被测试件3,所述夹紧部件5呈凹状，开口一侧向内延伸出夹紧扣件。
[0035] 本发明的磁导率的满流检测装置，检测夹层4为金属层，金属层的电导率和被测 试件3的电导率为同一数量级，W实现电导率不变性现象，从而确定电导率不敏感深度，根 据电导率不敏感深度布置被测试件3,即W电导率不敏感深度作为第一检测夹层的厚度。被 测试件的厚度为0~0. 3mm。
[0036] 其中，确定第一检测夹层的厚度的方法为：
[0037] SOI:设定激励频率，W检测夹层电导率为基准电导率，得到禪合电磁场强度Z分 量不随被测试件深度而改变的基准线；如图2所示，当激励频率一定时，禪合电磁场强度Z 分量不随被测试件深度而改变。
[003引S02:根据设定的激励频率，取基准电导率的M个不同倍数的电导率，得到M个电导 率对应的被测试件深度与禪合电磁场强度Z分量的M条曲线；并获得该激励频率下的M个 曲线与基准线的交点对应禪合电磁场强度Z分量的最大值与最小值；
[0039] S03 :取不同的激励频率值，重复