Page 51 - 无损检测2023年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202304004

基于地磁异常成像的缺陷检测

赵 敏 , 丁 宁 1 , 2 , 元小强 , 付雪奇 , 郑振粮 1
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( 1. 深圳市人工智能与机器人研究院, 深圳 518129 ;

2. 香港中文大学( 深圳)机器人与智能制造研究院, 深圳 518172 )

摘 要: 提出了一种基于地磁异常成像的钢板缺陷检测方法。首先, 采集钢板上人工缺陷标
样区域的空间地磁信息, 获得地磁场3个方向的分量信息, 并最终形成异常地磁图像; 然后对地磁
不同方向分量的成像图像进行分析处理, 实现了钢板的缺陷检测, 验证了异常地磁成像方法在钢板
缺陷检测中的有效性及可靠性。

关键词: 地磁异常成像; 缺陷; 铁磁构件; 无损检测

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 04-0017-05

Crackins p ectionbasedon g eoma g netic anomaliesima g in g

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ZHAOMin , DINGNin g 1 , 2 , YUANXiao q ian g FUXue q i , ZHENGZhenlian g 1
,

( 1.ShenzhenInstituteofArtificialIntelli g enceandRoboticsforSociet y , Shenzhen518129 , China

2.InstituteofRobotandIntelli g entManufacturin g , TheChineseUniversit y ofHon gKon g ( Shenzhen ), Shenzhen518172 , China )

Abstract : Inthis p a p er , andefectdetectionmethodinsteel p lateswas p ro p osedbasedonabnormal g eoma g netic

ima g in g .Firstofall , thes p atial g eoma g neticinformationofthedefects p ecimenareamadeonthesteel p latewas

collected , thecom p onentinformationofthethreedirectionsofthe g eoma g neticfieldisobtained , andtheabnormal

g eoma g neticima g ewasfinall y formed.Throu g htheanal y sisandp rocessin g oftheima g esofdifferentdirectionsof

g eoma g netism , thedefectdectectioninsteel p latewasachievedandtheeffectivenessandreliabilit y oftheabnormal

g eoma g neticima g in gmethodforthedefectdetectionofsteel p latedefectswereverified.

Ke ywords : g eoma g neticanomaliesima g in g ; defect ; ferroma g neticstructure ; nondestructivetestin g
铁磁性材料( 如低碳钢、 低合金钢等) 在钢缆、 输 容器等领域应用广泛, 其在长时间服役过程中, 受自
油管道、 压力容器、 大型桥梁的钢结构骨架等大型工 然条件、 结构应力和内部介质等因素的影响, 易出现
程结构中得到了广泛的应用。铁磁性构件长期在高 不同程度的裂纹、 孔洞、 麻点、 锈蚀及表皮分层等。目
温、 高压、 高速和高负载的情况下运行, 会逐渐产生 前, 对钢板等结构件缺陷的无损检测方法主要有人工
应力集中问题。在应力集中区域, 铁磁性结构局部 检测法、 视觉检测方法及电磁无损检测方法。其中电
所承受的应力常为耐受应力的数倍乃至数十倍, 容 磁无损检测方法主要包括漏磁检测法、 涡流检测法及
易导致构件发生滑位变形, 甚至发生疲劳、 蠕变和损 磁粉渗透检测法。目前, 漏磁检测是最主要的钢板材
坏, 带来安全隐患 [ 1 ] 。 检测方法, 具有良好的检出特性, 在管道 、 钢丝绳 [ 3 ]
[ 2 ]
钢板材在机械制造、 航空航天、 桥梁、 船舶、 压力 等领域均有应用, 漏磁检测的基础理论也较为成
熟 。但漏磁检测设备需要永磁励磁装置 , 一般都
[ 4 ]
[ 5 ]
收稿日期: 2022-09-28
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基金项目: 国家重点研发计划( 2019YFB1310402 ); 广东省基础 较为笨重而不便携带, 传感器的提离距离 及设备所
[ 7 ]
与 应 用 基 础 研 究 基 金 资 助 项 目 ( 2019A1515111119 ; 承受的压力 等都会对漏磁信号产生影响。弱磁检
2021A1515010926 ) 测则无需进行强励磁, 原理和结构都相对简单, 近年

作者简介: 赵 敏( 1984 — ), 男, 副研究员, 主要从事智能无损
来在无损检测领域备受关注, 也在一些场景得到了应
检测、 数字信号及图像处理、 机器人等方向的研究工作
用 , 由于弱磁检测对传感器要求较高, 一般采用三
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通信作者: 赵 敏, minzhao@cuhk.edu.cn
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2023年 第45卷 第4期
无损检测