铁磁性构件离线漏磁成像检测装置及方法

    公开(公告)号:CN105223267B

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201510660623.6

    申请日:2015-10-12

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明公开了一种铁磁性构件离线漏磁成像检测装置及方法,其中该铁磁性构件离线漏磁成像检测装置包括:机架;支撑组件,支撑组件包括支撑块和磁化线圈,支撑块被构造成适于支撑铁磁性构件,磁化线圈与支撑块相连并对铁磁性构件进行磁化;检测架,检测架可活动地设在机架上;检测探头,检测探头可活动地设在检测架上以检测铁磁性构件的漏磁缺陷;动力与传动系统,用于调节支撑组件、检测架和检测探头的位置;控制系统,控制系统控制动力与传动系统活动;成像系统,成像系统与控制系统和检测探头相连。根据本发明实施例的铁磁性构件离线漏磁成像检测装置,可以对缺陷的类型进行分析、自动扫描、成像,扫描面积大、响应速度快、精度高、操作简单。

    基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法

    公开(公告)号:CN107576721A

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201710681267.5

    申请日:2017-08-10

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/82 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于素信号组合求解缺陷漏磁信号的方法,该方法包括:首先,获取待求解缺陷漏磁信号对应缺陷的长度l、宽度w和深度d,接着根据宽度w和深度d在预设数据库中获取与宽度w和深度d匹配的素信号fB(x),根据长度l对获取的素信号fB(x)沿长度方向进行左移变换操作和右移变换操作,分别得到左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x),对左素信号fBL(x)和右素信号fBR(x)进行组合,得到缺陷漏磁信号f(x)。该方法只需获取缺陷的漏磁信号对应的宽度、深度等基础信息,再通过查询预设数据库,便能从预设数据库获得匹配的素信号,接着经过对素信号简单的左移变换操作、右移变换操作,就能够得到缺陷漏磁信号f(x);相比现有技术中的诸如磁偶极子法或有限元法等复杂的缺陷的漏磁信号的求解方法,该方法大大简化了缺陷的漏磁信号求解过程,提高计算效率。

    用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置

    公开(公告)号:CN107389782A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710517066.1

    申请日:2017-06-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    CPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明公开了一种用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置,所述成像检测装置包括:螺旋激励模块,螺旋激励模块包括螺旋式激励线圈;磁矩阵检测模块,磁矩阵检测模块设在螺旋式激励线圈的内侧,磁矩阵检测模块包括一个或沿螺旋式激励线圈的轴向间隔布置的多个磁传感器组,每个磁传感器组包括沿螺旋激励线圈的周向均匀间隔布置的多个磁传感器,磁传感器用于检测管道的感应磁场;信号处理模块,信号处理模块与磁矩阵检测模块相连,信号处理模块用于接收、处理并输出磁传感器检测到的管道的感应磁场信号。根据本发明的用于管道微小缺陷检测的螺旋磁矩阵高精度成像检测装置,具有结构简单、操作方便、检测精度高的优点。

    漏磁检测单元缺陷伸缩重构方法

    公开(公告)号:CN107024531A

    公开(公告)日:2017-08-08

    申请号:CN201710174666.2

    申请日:2017-03-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明提出一种漏磁检测单元缺陷伸缩重构方法,包括以下步骤:S1:建立单元缺陷漏磁信号数据库,获取单元缺陷的漏磁信号;S2:获取目标漏磁信号;S3:设定初始的单元伸缩系数;S4:构建漏磁信号单元伸缩正向模型;S5:将单元伸缩系数输入漏磁信号单元伸缩正向模型中进行正向预测,得到按单元伸缩系数伸缩后的缺陷的预测漏磁信号;S6:计算目标漏磁信号和预测漏磁信号之间的误差,并判断误差是否小于误差阈值,如果是,则执行S7,否则对单元伸缩系数进行修正后,并执行S5;S7:根据单元伸缩系数对单元缺陷进行伸缩操作,得到待求解缺陷的最终尺寸。本发明能够对铁磁性材料的缺陷进行有效反演,有助于提高计算速度和求解精度。

    基于电磁声发射信号衰减系数谱的功率器件损伤评估方法及装置

    公开(公告)号:CN118604561A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410742206.5

    申请日:2024-06-11

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01R31/265 G01R31/26

    摘要: 本申请提出了一种基于电磁声发射信号衰减系数谱的功率器件损伤评估方法,包括:记录在第一、二监测点采样得到的电磁声发射信号;寻找每个电磁声发射信号极小值,以相邻极小值为时窗分割对应的电磁声发射信号,并对加窗分割后的信号进行快速傅立叶变换,得到每个电磁声发射信号的幅频曲线;根据信号理论传播时间匹配幅频曲线,按时间窗先后顺序分别求取匹配的幅频曲线衰减系数,得到衰减系数时变曲线;计算衰减系数时变曲线平均值,得到单次测量的衰减系数谱,计算衰减系数谱的中心频率;重复上述过程,在每次重复后,若中心频率偏移超过阈值,判断功率器件出现损伤。采用上述方案的本发明实现了对功率器件健康状态的在线监测与评估。

    一种基于背景磁场平衡点的漏磁检测缺陷快速量化方法

    公开(公告)号:CN114636753B

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202210225626.7

    申请日:2022-03-09

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明公开了一种基于背景磁场平衡点的漏磁检测缺陷快速量化方法,其中,该方法包括:分别获取无缺陷时不同提离值下的背景磁场值以及有缺陷时不同提离值下的缺陷漏磁信号;基于背景磁场值和缺陷漏磁信号,获取不同提离值下的缺陷漏磁信号的背景磁场平衡点的间距;根据背景磁场平衡点的间距,基于背景磁场平衡点的缺陷深度解析公式,得到缺陷深度量化解;以及,基于背景磁场平衡点的缺陷宽度解析公式,得到缺陷半宽度量化解;根据缺陷半宽度量化解得到缺陷宽度量化结果点。本发明能够构建缺陷尺寸量化解析解,保证了求解精度,同时为正向一次求解计算,解决了已有缺陷漏磁信号求解过程中,求解模型复杂,计算速度慢和计算精度低的问题。

    铁磁性高温合金蠕变损伤磁声检测表征方法及装置

    公开(公告)号:CN117147705A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311009423.5

    申请日:2023-08-10

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N29/44

    摘要: 本发明公开了铁磁性高温合金蠕变损伤磁声检测表征方法及装置,该方法,包括对待测的铁磁性高温合金进行表面预处理,使得磁声检测装置可以紧密贴合于待测材料表面;对被测材料施加多频猝发脉冲激励;对被测区域处的磁声响应信号进行高灵敏度联合拾取;对拾取到的磁声响应信号进行多参量解耦,得到解耦后的磁声参量;对解耦后的各磁声参量进行特征提取;建立铁磁性高温合金蠕变损伤状态与磁声参量特征之间的对应关系模型;采用物理启发式神经网络对铁磁性高温合金蠕变损伤状态进行可靠表征。该方法可以在不损坏被测铁磁性材料结构的前提下,对材料的蠕变损伤状态进行有效检测与评价。

    一种混凝土大坝活动裂纹电磁信号采集装置与方法

    公开(公告)号:CN115901929A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211733728.6

    申请日:2022-12-30

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83

    摘要: 本发明公开了一种混凝土大坝活动裂纹电磁信号采集装置与方法,其中,该装置包括:三轴电磁监测传感器、电磁信号校正单元、电磁信号调理单元、智能控制单元和供电电源单元;三轴电磁监测传感器用于获取混凝土大坝坝体表面的空间磁场数据,电磁信号校正单元用于剔除混凝土大坝背景噪声,电磁信号调理单元用于把三轴电磁监测传感器采集的电磁模拟信号转换为电磁数字信号,智能控制单元用于识别和存储混凝土大坝活动裂纹产生的电磁信号,供电电源单元用于向三轴电磁监测传感器、电磁信号校正单元、电磁信号调理单元和智能控制单元的正常工作提供所需电压和电流。本发明能实现混凝土大坝活动裂纹电磁信号的采集,采集区域更广泛,装置功耗低。

    海底管道超声导波全向聚焦声透镜柔性换能器及检测方法

    公开(公告)号:CN111999392B

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202010713397.4

    申请日:2020-07-22

    IPC分类号: G01N29/22 G01N29/04 G01N29/34

    摘要: 本发明公开了一种海底管道超声导波全向聚焦声透镜柔性换能器及检测方法,其中,换能器包括:压电超声激励模块用于产生特定频率和幅值的超声波;声透镜为具有各向异性变晶格常数的内凹多边形晶体结构的高强度全向聚焦声透镜,用于将压电超声激励模块产生的超声波聚焦在预设位置,以在海底管道中产生超声导波;智能柔性聚焦校准模块,用于控制压电超声激励模块和声透镜,同步调整声透镜和压电超声激励模块;超声波接收换能器,位于海底管道的外表面,通过耦合剂与海底管道的待测试表面连接,用于接收海底管道的反射回波,通过对反射回波的分析进行缺陷识别。由此,可以提高超声导波的信号强度,有助于对海底管道存在的缺陷进行有效检测。

    漏磁检测提离补偿和缺陷深度解析的方法及装置

    公开(公告)号:CN111044605B

    公开(公告)日:2021-08-06

    申请号:CN201911284632.4

    申请日:2019-12-13

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01N27/83 G06F30/20

    摘要: 本发明公开了一种漏磁检测提离补偿和缺陷深度解析的方法及装置,其中,该方法包括:获取两个三轴磁场测量芯片在法向方向上的高度差;获取两个三轴磁场测量芯片当前提离和高度差下的磁场值;对两个三轴磁场测量芯片的磁场值进行磁场转换变量,得到第一切向分量和第一法向分量,第二切向分量和第二法向分量;根据上述两个切向分量和两个法向分量计算得到第一深度提离复合变量和第二深度提离复合变量;利用两个深度提离复合变量,分别解算出当前两个三轴磁场测量芯片的提离值和当前的缺陷深度;利用缺陷深度对当前的磁场值进行补偿计算,得到目标提离值下的磁场值。该方法能在偏移和波动的提离值下解析缺陷深度,并实时补偿提离得到缺陷磁信号。