基于电磁感应加热的主动式红外管材缺陷检测方法

摘要

一种基于电磁感应加热激励的管材红外检测方法，其特征是在铁磁性棒材的一端均匀缠绕绞合漆包线作为线圈，另一端则穿过待检测的管材，然后利用铁磁性夹具夹住棒材两端形成闭合磁轭，并在线圈两接头上通高频电流进行电磁感应加热，加热同时将两红外热像仪以180度夹角置于管材两侧以便观察其表面温度分布特性随时间的变化，从而探测管材中的缺陷。本发明的优点是：加热装置成本低、结构简单，而且加热均匀、效率高，能很好的从管材表面温度分布特性中检测到腐蚀裂纹、夹杂、气孔等表面及内部缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材红外无损检测方法，尤其涉及一种基于电磁感应加热的主动式红外检测方法。

背景技术

目前, 在利用主动式红外无损检测技术进行管材缺陷的检测中，多采用闪光灯、高频机械振动、蒸汽等对待检测对象进行热激励，通过待检物表面温度分布特性随时间变化情况检测内部缺陷。然而利用闪光灯和蒸汽对管材加热容易产生加热不均现象，影响检测结果，高频机械振动又只适用于裂纹缺陷的检测。针对现有的激励方式用于管材红外检测方法时存在的不足，本专利提出了将交流电源通过变频器后再接入铁磁性棒材上的线圈上，通过高速变化的磁通会使得管材中产生有制热效应的涡流，从而对管材实现高效且均匀地加热，进而利用热像仪观察管材表面温度分布特性以达到更准确的管材表面及内部缺陷的检测效果。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种管材红外检测所需的基于电磁感应加热的激励装置，以解决现有热激励方式用于加热管材时所存在的问题，进而借助热像仪观察管材表面温度分布特性以便更准确地检测管材中的缺陷。

本发明是这样来实现的，其特征是在铁磁性棒材的一端均匀缠绕绞合漆包线，另一端则穿过待检测的管材，然后利用铁磁性夹具夹住棒材两端以形成闭合磁轭。利用变频器将交流电源高频化后接入线圈上以产生高速变化的磁通，高速变化的磁通在管材中会产生涡流从而引起管体发热，磁导率不同的部位产热率不同，在通电加热的同时将两红外热像仪以180度夹角置于管材两侧以便观察其表面温度分布特性随时间的变化 。

本发明的优点是：加热装置成本低、结构简单，而且加热均匀、效率高，能很好的从管材表面温度分布特性中检测到腐蚀裂纹、夹杂、气孔等表面及内部缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图2为管材观察截面图

在图中，1.交流电源，2.变频器，3.控制电路，4.保护电路，5.绞合漆包线，6.铁磁性棒材，7.铁磁性夹具，8.金属管，9.耐高温塑胶无磁性绝缘材质，10.红外热像仪，11.网络传输箱，12.计算机。

具体实施方式

如图1所示，本发明是这样实现的，将交流电源1接入变频器2，使其由低频变高频；将控制电路3与变频器2相连以起到开关电路、自动检查的作用，保护电路4与变频器2相连则起最大电流限制、过或欠压保护作用。将绞合漆包线5均匀缠绕在铁磁性棒材6的一端作为线圈，铁磁性棒材6的另一端穿过金属管8并用耐高温塑胶无磁性绝缘材质9使其固定在金属管8的中心轴线上，利用铁磁性夹具7夹住铁磁性棒材6露出的两端以形成闭合磁轭。绞合漆包线5的两接口与变频器2出来的高频电相连接，那么闭合磁轭铁磁性棒材6部分中快速变化磁场会使得金属管8中产生有强制热作用的涡流，管材中磁导率不同的物质引起的涡流大小也不同，因此相应位置温度也就不同。通电进行电磁感应加热过程中将两红外热像仪10以180度夹角置于金属管8的两侧观察其表面温度分布特性随时间的变化，同时将计算机12通过网络传输箱11与红外热像仪10相连以便对其进行远程控制，另外还可利用计算机12上的专用软件对采集的热像图进行实时热分析。由于快速变化的磁场不会使得腐蚀裂纹空隙和气孔或白点处产生电磁感应，相应部分也就不会出现电磁感应产热现象，那么对应表面的温度会比周边完好区域的低；对于夹杂缺陷，如果夹杂材料比管材的磁导率高，那么相应表面的温度比周边高，反之则低。通过以上特性,可管材不同的缺陷。