阵列式涡流金属缺陷检测方法研究

摘要

在当前常用的涡流式金属表面缺陷检测方法的基础上,提出一种阵列式涡流检测方法。该方法主要是在利用阻抗原理检测的单通道涡流金属缺陷检测设备的基础上,将原有的单通道模块升级为多通道模块,利用高速切换数据通道信号,达成多通道信号处理的效果,再配合使用多通道采集设计的阵列式检测探头,实现快速扫描和大面积检测的功能效果。涡流信号处理模块发出激励信号,驱动检测探头产生磁场从而使待测试件产生感应涡流。当被测金属件产生感应电磁涡流时,由于本身存在缺陷,导致涡流场的分布会产生变化,从而影响检测探头输出的感应电压。检测探头将采集的信号电压反馈给涡流信号处理模块,电路模块再对信号电压进行放大、解调、滤波等处理,得到垂直和水平两组相位信号,由多通道数据采集系统对n组信号进行高速采集,采集率可以人为调节,最后传送给由上位机显示部分对两组信号进行直观显示和放大。多通道信号切换模块的核心是使用FPGA配合数据缓存芯片完成的,FPGA按照时序控制切换不同信道上数据缓存芯片的使能信号来采集不同信道的数据。探头前端采用阵列式设计,将每个单通道的探头进行小型化设计,并沿Z轴方向完成单个弹性位移设计,实现在焊缝以及微小凹凸面的垂直检测,配合阵列式涡流硬件系统,可以实现对金属构件的大面积扫描。