Page 45 - 无损检测2021年第四期

赵建超, 等:

双频交流电磁场提离抑制算法

谱, 如图 4 ( b ) 所示, 进而获得两个频率的缺陷响应 保持提离高度为 0mm 处匀速扫查。提取每个频率
信号分量。检测软件主要包括采集参数、 控制按钮 下该检测探头的特征信号 B x 和 B z , 如图6所示。
和信号显示等 3 个部分, 软件界面如图 5 所示。

图 4 磁场响应信号
图 6 探头向上抖动时的特征信号
保持试验参数不变的条件下, 利用台架z 轴的
移动实现 探 头 向 下 抖 动, 将 探 头 提 离 高 度 保 持 在

1mm 处, 在进入缺陷区域之前, 选择一个位置将台

架z 轴下降 1mm , 使探头触碰试件表面, 并在 2s
之后自然提升至原提离高度处, 在缺陷区域继续保

持提离高度 1mm 状态下匀速扫查。提取每个频率
( 见图 7 )。
下该检测探头的特征信号 B x 和B z
产生明显的
由图6 , 7可以看出, 在缺陷区域, B x
图 5 双频交流电磁场检测软件界面 产生明显的波峰和波谷, 且在不同激励频率
波谷, B z
2 提离抖动信号抑制方法 下, B x 和 B z 的畸变量均不同。在无缺陷区域, 当检
会产生畸变,
测探头发生提离抖动时, 背景磁场 B x0
2.1 提离抖动干扰信号畸变机理 提离高度越小, 激励线圈在试件表面产生的感应电流
提离抖动本质上是指提离高度发生变化, 提离 越大, 因此探头
越大, 从而导致x 方向磁场分量 B x0
高度是指检测探头和试件表面之间的距离, 利用双 在不同频率下均出现一
在向上抖动时背景磁场 B x0
频交流电磁场检测系统进行提离抖动试验, 分析不 会产生一
个波谷, 反之探头向下抖动时背景磁场 B x0
同激励频率下探头提离变化对特征信号 B x 和 B z 在不同频率下基本为0 , 且在探
个波峰; 背景磁场B z0
的影响。试件为铝板, 裂纹长度为 30 mm , 宽度为 头抖动时基本不受提离高度的影响。

0.5mm , 深度为 5mm 。激励频率分别为 80 , 100 , 通过提离抖动试验可以看出, 特征信号 B x 较易

200 , 300 , 400 , 500 , 1000 , 2000 , 10000 Hz , 将检测 受到提离抖动的影响, 且探头向上抖动时, 特征信号
探头夹装至三轴机械台架上, 利用台架z 轴的移动实 B x 呈现波谷的形式, 极易与缺陷信号混淆, 造成检测
现探头向上抖动, 将探头紧贴试件表面, 探头由三轴 人员的误判, 当探头向下抖动时, 特征信号 B x 呈现
台架驱动, 扫查速度设置为 10mm · s , 在进入缺陷 波峰的形式, 若与缺陷信号进行叠加, 极易掩盖缺陷

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区域之前, 选择一个区域将台架z 轴向上抬高1mm , 信号, 造成漏检, 所以需要对提离扰动信号进行抑制;

并且在2 s之后自然落下, 继续紧贴试件, 在缺陷区域 特征信号 B z 对探头提离抖动不敏感, 具有一定的抗
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2021 年 第 43 卷 第 4 期
无损检测