CN103675091A - 一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板缺陷探伤仪，包括：磁场传感器，其用于测量钢板表面的漏磁信号；传感器支架，其与磁场传感器固定连接，用于固定磁场传感器；滑台，其设置在磁场传感器的下方，用于固定待测钢板；导轨，其与滑台滑动连接，实现滑台在导轨上移动；电磁铁，其设置在滑台的下方，用于磁化滑台上的待测钢板；磁化电源，其与电磁铁连接，用于向电磁铁供电。本发明采用高灵敏的非对角巨磁阻抗传感器，可以捕捉到钢板表面或内部微小的缺陷，测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。

Description

一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法

技术领域

本发明涉及无损探伤领域，具体涉及一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法。

背景技术

对于钢板表面缺陷的测量来说，磁性传感器的分辨率和灵敏度是关键的因素。设备对缺陷的测量精度直接取决于所用传感器的灵敏度和测量范围。而且对于冷轧薄带缺陷的测量，往往需要利用到传感器对极小的缺陷进行测量，这就要求传感器可以做到小型化至芯片级。巨磁阻抗GMI传感器在已知可以小型化至芯片级的磁场传感器中，灵敏度最高(霍尔器件1-10⁶Oe，磁阻0.1-10²Oe，磁通门10^-6-10²Oe，巨磁阻抗传感器10^-8Oe-10²Oe)。而现有探伤设备多使用霍尔等传感器，其探测精度往往较低，一般仅为毫米量级。

钢板生产过程当中难免产生有缺陷的产品。这些残次品一旦流入市场，会造成巨大的经济损失。以薄板为例，用到饮料罐的薄板，板上存在缺陷的成品很容易在腐蚀下发生泄漏，发生这种问题将使企业面临重大的经济赔偿损失。所以这方面有着强烈的实际需求。

发明内容

本发明克服了现有技术检测精度较低的不足，提出一种钢板缺陷探伤仪及其探测方法。本发明采用高灵敏的非对角巨磁阻抗(GMI)传感器，可以捕捉到钢板表面或内部微小的缺陷，测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。

本发明提出了一种钢板缺陷探伤仪，包括：

磁场传感器，其用于测量钢板表面的漏磁信号；

传感器支架，其与所述磁场传感器固定连接，用于固定所述磁场传感器；

滑台，其设置在所述磁场传感器的下方，用于固定待测钢板；

导轨，其与所述滑台滑动连接，实现所述滑台在所述导轨上移动；

电磁铁，其设置在所述滑台的下方，用于磁化所述滑台上的所述待测钢板；

磁化电源，其与所述电磁铁连接，用于向所述电磁铁供电。

其中，进一步包括：

信号检测器，其与所述磁场传感器连接，用于采集所述磁场传感器的检测信号并反映检测结果。

其中，所述磁场传感器可沿所述传感器支架上下左右调节。

其中，所述磁场传感器为巨磁阻抗传感器。

其中，所述磁场传感器的分辨率为5×10^-10T。

本发明还提出了一种钢板缺陷探伤仪的探测方法，包括：

步骤一：将待测钢板平整地安装在所述滑台上；

步骤二：选通所述磁化电源向所述电磁铁供电，所述电磁铁磁化所述待测钢板；

步骤三：调节所述传感器支架，使所述磁场传感器固定在所述待测钢板的上方；

步骤四：调节所述滑台在所述导轨上移动，所述待测钢板在所述磁场传感器下滑过，同时所述磁场传感器检测所述待测钢板表面的磁场；

步骤五：所述信号检测器采集所述磁场传感器的检测信号，并反映所述磁场传感器的检测结果。

其中，所述步骤二中，所述电磁铁使所述待测钢板磁化饱和。

其中，所述步骤三中，所述磁场传感器距离所述待测钢板提离值为0.1-3.0mm。

本发明基于高灵敏度的GMI传感器，大大提高了可以测到的缺陷的能力，可以测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。

附图说明

图1是本发明钢板缺陷探伤仪的示意图。

图2是本发明钢板缺陷探伤仪探测方法的流程图。

图3是本发明钢板缺陷探伤仪检测到小孔时的磁场波形图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

如图1所示，1-磁场传感器，2-传感器支架，3-滑台，4-导轨，5-电磁铁，6-磁化电源，7-信号检测器。

本发明钢板缺陷探伤仪，如图1所示，包括：磁场传感器1，传感器支架2，滑台3，导轨4，电磁铁5，以及磁化电源6。磁场传感器1用于测量钢板表面的漏磁信号；传感器支架2与磁场传感器1固定连接，用于固定磁场传感器1；滑台3设置在磁场传感器1的下方，用于固定待测钢板；导轨4与滑台3滑动连接，实现滑台3在导轨4上移动；电磁铁5设置在滑台3的下方，用于磁化滑台3上的待测钢板；磁化电源6与电磁铁5连接，用于向电磁铁5供电。

本发明钢板缺陷探伤仪进一步包括信号检测器7，其与磁场传感器1连接，用于采集磁场传感器1的检测信号并反映检测结果。

本发明中，磁场传感器1可沿传感器支架2上下左右调节。磁场传感器1为GMI(GMI，巨磁阻抗)传感器。磁场传感器1的分辨率为5×10^-10T-8×10^-5T。

如图1所示，待测钢板绷紧平整地安装在在滑台3的表面，滑台3可以在导轨4上水平滑动。磁化电源6加电流于电磁铁5上，产生一个直流磁场。电磁铁5产生的直流磁场磁化滑台3上的待测钢板，使待测钢板表面有缺陷和没有缺陷处的磁场产生更明显的差异。

传感器支架2将GMI传感器固定在待测钢板的上方，GMI传感器与待测钢板表面保持很小的距离，例如，相距0.1-3.0mm。GMI传感器与待测钢板表面之间不发生直接接触。GMI传感器探测待测钢板表面的磁场变化。待测钢板在GMI传感器下水平滑过，一旦待测钢板表面有缺陷，待测钢板表面的磁场在该处就会发生突变，信号检测器7检测到突变信号便会做出反映。

如图2所示，本发明钢板缺陷探伤仪的探测方法，包括：

步骤一：将待测钢板平整地安装在滑台3上。

步骤二：选通磁化电源6向电磁铁5供电，电磁铁5磁化待测钢板。电磁铁5使待测钢板磁化饱和。

步骤三：调节传感器支架2，使磁场传感器1固定在待测钢板的上方。磁场传感器1距离待测钢板0.1-3.0mm。

步骤四：调节滑台3在导轨4上移动，待测钢板在磁场传感器1下滑过，同时磁场传感器1检测待测钢板表面的磁场。

步骤五：信号检测器7采集磁场传感器1的检测信号，并反映磁场传感器1的检测结果。

本实施例中，在经过磁场传感器1的待测钢板上，在一条直线上打三个距离相等的小孔，其中，小孔相互间距D是4cm，小孔的直径是0.14mm，钢板的厚度是0.13mm。将待测钢板绷紧平整地安装到滑台3表面。用磁化电源6给电磁铁5加电流(例如，1.5A)，使电磁铁5磁化经过其上的待测钢板。调节传感器支架2，使磁场传感器1定位于待测钢板上方某一位置，距离待测钢板表面1mm。以10cm/s度速度滑动滑台3，使待测钢板上的小孔依次通过磁场传感器1下方。从信号检测器7中可以得到待测钢板表面的磁场，其结果如图3所示。从图3来看，每隔0.4秒就会出现一个较明显的峰值，一个有三个。正好满足D(孔间距)＝v(板运行速度)*t(两峰出现间隔时间)，可以认定这三个峰值代表了钢板上的三个缺陷。这证明本发明可以测到0.13mm钢板上直径0.14mm的小孔。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够向到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (8)

1.一种钢板缺陷探伤仪，其特征在于，包括：

磁场传感器(1)，其用于测量钢板表面的漏磁信号；

传感器支架(2)，其与所述磁场传感器(1)固定连接，用于固定所述磁场传感器(1)；

滑台(3)，其设置在所述磁场传感器(1)的下方，用于固定待测钢板；

导轨(4)，其与所述滑台(3)滑动连接，实现所述滑台(3)在所述导轨(4)上移动；

电磁铁(5)，其设置在所述滑台(3)的下方，用于磁化所述滑台(3)上的所述待测钢板；

磁化电源(6)，其与所述电磁铁(5)连接，用于向所述电磁铁(5)供电。

2.如权利要求1所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，进一步包括：

信号检测器(7)，其与所述磁场传感器(1)连接，用于采集所述磁场传感器(1)的检测信号并反映检测结果。

3.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(1)可沿所述传感器支架(2)上下左右调节。

4.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(1)为巨磁阻抗传感器。

5.如权利要求1中所述的钢板缺陷探伤仪，其特征在于，所述磁场传感器(1)的分辨率为5×10^-10T。

6.一种钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，包括：

步骤一：将待测钢板平整地安装在所述滑台(3)上；

步骤二：选通所述磁化电源(6)向所述电磁铁(5)供电，所述电磁铁(5)磁化所述待测钢板；

步骤三：调节所述传感器支架(2)，使所述磁场传感器(1)固定在所述待测钢板的上方；

步骤四：调节所述滑台(3)在所述导轨(4)上移动，所述待测钢板在所述磁场传感器(1)下滑过，同时所述磁场传感器(1)检测所述待测钢板表面的磁场；

步骤五：所述信号检测器(7)采集所述磁场传感器(1)的检测信号，并反映所述磁场传感器(1)的检测结果。

7.如权利要求6中所述的钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，所述步骤二中，所述电磁铁(5)使所述待测钢板磁化饱和。

8.如权利要求6中所述的钢板缺陷探伤仪的探测方法，其特征在于，所述步骤三中，所述磁场传感器(1)距离所述待测钢板提离值为0.1-3.0mm。

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