Page 46 - 无损检测2021年第四期
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赵建超, 等:
双频交流电磁场提离抑制算法
图 8 不同频率下的提离曲线
由两条不同频率的提离曲线可以看出, 随着提
随之增大, 且两条提离
离高度的减小, 背景磁场B x0
曲线的变化趋势基本一致。为了进一步分析这两个
之间的关系, 以 10kHz 信号的
频率背景磁场 B x 0
提离曲线为 x 轴, 1kHz信号的提离曲线为 y 轴,
提离拟合曲线, 如图 9 所示。
得到两个频率下 B x0
从图 9 可以看出, 双频提离曲线呈线性关系, 采用线
性拟合方式, 得到频率为 1kHz和 10kHz之间的
图 7 探头向下抖动时的特征信号 提离曲线关系拟合公式, 如式( 1 ) 所示。
干扰能力, 所以无需采取相应的抖动抑制措施。 y= 5.76x +18.07 ( 1 )
2.2 双频提离抖动抑制算法 式中: x 为 10kHz频率时的 B x 的背景磁场; 为
y
通过提离抖动试验可以看出, 高频 10kHz分 1kHz频率时的 B x 的背景磁场。
量对缺陷的检测灵敏度较低, 缺陷信号畸变量较小,
但提离抖动信号对高频检测信号的影响依然明显。
在 2kHz以下的低频区域, 随频率的不同, 信号受
缺陷的影响程度也不同, 其受提离抖动的影响较为
明显。抑制提离抖动的频率选择依据为: 高频检测
信号选择对缺陷不敏感、 对提离敏感的 10kHz 信
号, 低频检测信号选择对缺陷最敏感、 对提离敏感的
检测信号, 经过试验可知, 对于铝材表面缺陷的最佳
检测频率为 1kHz , 所以抑制提离抖动的频率选择 图 9 双频提离拟合曲线
通过数据处理将低频检测信号减去转换后的高
为 1kHz和 10kHz 。
随提离高度 频检测信号即可将提离抖动效应消除, 与此同时, 低
为了探究两个频率下背景磁场B x0
变化的规律, 利用双频交流电磁场检测系统对探头 频和高频下的缺陷响应信号并非该线性拟合关系,
在 1kHz与 10kHz激励频率下的提离曲线进行分 所以经过提离消除之后的缺陷信息仍将保留, 但是
析, 试验中将两个频率的激励信号同步合成, 将检测 缺陷响应信号的幅值畸变量会衰减。
探头安装在三轴台架上, 探头正下方为铝板无缺陷
3 提离抖动抑制试验
区域, 利用三轴台架z 轴的移动实现提离高度的改
变, 首先同时提取两个频率下的扫描曲线, 并同时减 为了模拟实际检测过程, 利用三轴台架携带探
, 三轴台架 头, 保持提离高度为 0 mm , 紧贴试件表面, 当经过
去每个频率下首个位置的背景磁场 B x0
夹持探头保持提离高度为 30mm , 台架z 轴从提离 裂纹区域后, 将台架z 轴在0~3mm 提离范围内连
高度 30mm 处以 2mm · s 的速度匀速下降, 在台 续抖动, 保持 5s 抖动后继续按照提离高度 0 mm
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架启动的瞬间, 提离高度下降至 0mm 时, 停止提离 匀速扫查, 探头扫查路径如图 10 所示。根据提离抖
随提 动抑制算法, 选取 1kHz和 10kHz频率对缺陷干
曲线的绘制。检测系统得到探头背景磁场B x0
离高度变化的曲线, 如图 8 所示。 扰信号进行提离抑制, 得到抑制前后的特征信号 B x
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2021 年 第 43 卷 第 4 期
无损检测
