專利名稱：一種快速斷電檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法，特別涉及一種可直觀顯示磁化快速斷電的檢測方法。
背景技術(shù)：
磁粉探傷原理是利用鐵磁性材料被磁化后，由于不連續(xù)的存在，使エ件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(即磁感應(yīng)線離開和進(jìn)入表面時形成的磁場)吸附施加在エ件表面的磁粉，形成在合適白光照度下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。磁粉探傷可檢出鐵磁性材料中裂紋、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、夾雜物等缺陷，具有很高的檢測靈敏度，且能直觀地顯示出缺陷的位置、形狀、大小和嚴(yán)重程度，檢查缺陷的重復(fù)性好。通過對這些磁痕的觀察分析，就能得出對影響零件使用性能缺陷的評價。磁粉探傷根據(jù)エ件磁化時磁場的方向，可以分為周向磁化、縱向磁化和多向磁化 三種，其中，縱向磁化法是使エ件內(nèi)產(chǎn)生ー個沿エ件軸向或長度方向的磁場，用于檢查軸向或長度方向垂直的橫向缺陷的方法。磁粉檢測中縱向磁化法多采用短螺線管，它的磁場是ー個不均勻的縱向磁場，當(dāng)電流流過線圈時，線圈中產(chǎn)生的縱向磁場使線圈中的エ件感應(yīng)磁化，能發(fā)現(xiàn)エ件上沿圓周方向上的缺陷，即線圈軸垂直方向上的橫向缺陷。在采用三相全波整流電流FWDC線圈磁化長條形エ件吋，エ件兩端的磁力線可能垂直于エ件表面，エ件兩端表面的缺陷可能出現(xiàn)漏檢。為克服這ー不足，通常采用快速斷電方式切斷線圈中的三相全波整流電流，使通過エ件的磁場迅速為零，在エ件內(nèi)部形成非常大的低頻渦流，同時在エ件表面建立ー種封閉的環(huán)形磁場，使エ件端面缺陷得以顯現(xiàn)?？焖贁嚯娦?yīng)應(yīng)采用快速斷電試驗(yàn)器測量驗(yàn)證。磁粉探傷中的三相全波整流的快速斷電是通過可控硅來實(shí)現(xiàn)的，快速斷電能力主要取決于的可控硅關(guān)斷時間。可控硅關(guān)斷時間tq根據(jù)國標(biāo)GB4024-83要求在5 20A/ii s之間。目前磁粉探傷機(jī)普遍使用可控硅關(guān)斷時間di/dt最小值在50 IOOA/y s之間，快速可控硅關(guān)斷時間可達(dá)200A/ u s或更高。可控硅關(guān)斷時間tq是由觸發(fā)引前時間tf和換流時間tr來決定的，一般取
_7] tq= (t^tr)xai^)當(dāng)功率因數(shù)為0. 8時，tf約為周期的十分之一，tr按元件di/dt小于或等于100A/V- S來確定。根據(jù)物理學(xué)法拉第定律，感應(yīng)電動勢和磁通量的變化率成正比e =-ddVdt，對于縱向磁化短螺線管n匝的線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同時，那么整個線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢應(yīng)該是單阻線圈的n倍，即e =-ndO/dto三相全波整流的可控娃快速斷電的瞬間，檢測線圈感應(yīng)電動勢劇烈變化產(chǎn)生反向峰值，快速斷電檢測器就是檢測這個峰值電壓來測量驗(yàn)證快速斷電效應(yīng)的。根據(jù)實(shí)際測量不同匝數(shù)縱向磁化線圈(常用的為5匝，少有3匝、6匝的)，在15000安匝條件下，這個峰值電壓幅值約為正?？v向磁化電流感應(yīng)電壓的2倍，峰值電壓脈沖寬度約為5ms。對于縱向磁化線圈為5匝的6000A三相全波整流直流磁粉探傷機(jī)，一般檢測線圈感應(yīng)電動勢下降速率大于lV/ms可滿足快速斷電要求。目前，磁粉探傷使用快速斷電檢測器有三種(I)美國MAGNAGL0快速斷電檢測器，依據(jù)美國ASTM E1444規(guī)范制造，快速而精確地監(jiān)測三相全波直流磁粒探傷機(jī)上快速斷電電路功能的狀態(tài)。使用方法是將其放置在縱向磁化線圈的合適位置,縱向磁化電流2000A以上，連續(xù)觸發(fā)20次指示燈閃亮表示合格。(2)美國磁通(MAGNAFLUX)公司的QB-2快速斷電檢測器，依據(jù)美國MIL-M-6867B規(guī)范制造，根據(jù)縱向磁化線圈的不同內(nèi)徑大小，在15000安匝條件下，通過位于縱向磁化線圈中心位置檢測線圈的感應(yīng)峰值電壓不同大小來判斷快速斷電是否合格。(3)美國TSI公司的ATS-20B磁粉探傷機(jī)專用電流檢測儀，設(shè) 置縱向磁化電流1000A，當(dāng)電流停止時，快速斷電檢測線路將測量磁化電流下降時間，如果系統(tǒng)快速斷電工作正常，OK綠燈亮，否則NG紅燈亮。該儀器符合ASTM E 1444、ASTM SE-709、MIL-STD_271等美國標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，目前所有的快速斷電檢測器均不能圖形化直觀地反映縱向磁化短螺線管磁通量的變化情況，本發(fā)明即是基于此一考慮而提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種快速斷電檢測方法，其可圖形化直觀地反映縱向磁化快速斷電的變化情況，進(jìn)而顯示磁粉探傷機(jī)的快速斷電功能及判斷是否合格。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種快速斷電檢測方法，包括如下步驟(I)采集三相全波整流的可控硅快速斷電時檢測線圈感應(yīng)電動勢的峰值電壓；(2)利用LabVIEW中的圖形控件，對步驟(I)中采集的峰值電壓進(jìn)行處理，從而顯示直觀圖形結(jié)果。上述步驟(2)的詳細(xì)內(nèi)容是先將被采集數(shù)據(jù)存放在數(shù)組中或?qū)懭氪疟P文件，然后利用LabVIEW的圖形處理函數(shù)和數(shù)學(xué)處理函數(shù)，根據(jù)需要對磁化快速斷電的變化情況進(jìn)行深入的定量直觀分析，組織成所需的圖形直觀地顯示出來。采用上述方案后，本發(fā)明利用LabVIEW中的Graph等圖形控件，對已采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示直觀圖形結(jié)果。它先將被采集數(shù)據(jù)存放在數(shù)組中或?qū)懭氪疟P文件，然后利用LabVIEW豐富的圖形處理函數(shù)和數(shù)學(xué)處理函數(shù)，根據(jù)需要進(jìn)行對磁化快速斷電的變化情況進(jìn)行深入的定量直觀分析，組織成所需的圖形直觀地顯示出來。


圖I是本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖I所示，本發(fā)明提供一種快速斷電檢測方法，包括如下步驟(I)采集三相全波整流的可控硅快速斷電時檢測線圈感應(yīng)電動勢的峰值電壓；
三相全波整流的可控硅快速斷電的瞬間，檢測線圈感應(yīng)電動勢劇烈變化產(chǎn)生反向峰值，快速斷電檢測就是檢測這個峰值電壓，依據(jù)美國MIL-M-6867B標(biāo)準(zhǔn)，在15000安匝條件下，通過位于縱向磁化線圈中心位置檢測線圈采集根據(jù)磁通量變化產(chǎn)生的感應(yīng)峰值電壓，檢測線圈技術(shù)參數(shù)符合美國MIL-M-6867B標(biāo)準(zhǔn)要求。這個感應(yīng)峰值電壓通過高精度總線供電多功能USB數(shù)據(jù)采集卡，使用LabVIEW中的 DAQ 助手(DAQ Assistant)和儀器 I/O 助手(Instrument I/O Assistant)自動生成數(shù)據(jù)采集代碼。(2)利用LabVIEW中的Graph等圖形控件，對步驟(I)中采集的峰值電壓進(jìn)行處理，從而顯示直觀圖形結(jié)果；具體地，先將被采集數(shù)據(jù)存放在數(shù)組中或?qū)懭氪疟P文件，然后利用LabVIEW豐富的圖形處理函數(shù)和數(shù)學(xué)處理函數(shù)，根據(jù)需要對磁化快速斷電的變化情況進(jìn)行深入的定量直觀分析，組織成所需的圖形直觀地顯示出來。LabVIEff (Laboratory Virtual instrument Engineering)是一種圖形化的編程 語言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能，它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個功能強(qiáng)大且靈活的軟件，利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣，它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑，使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。通過對快速斷電信號波形進(jìn)行直觀的數(shù)理分析，可以對縱向磁化線圈快速斷電機(jī)理進(jìn)行深入的基礎(chǔ)理論分析，從而找到更加合適的直觀、定量的判斷方法，還可以進(jìn)一步改進(jìn)縱向磁化線圈銅排材質(zhì)、繞制工藝，選用磁性能合適的封裝材料，改進(jìn)縱向磁化線圈快速斷電能力，不斷提高磁粉探傷對工件端面缺陷的檢測能力。以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種快速斷電檢測方法，其特征在于包括如下步驟 (1)采集三相全波整流的可控硅快速斷電時檢測線圈感應(yīng)電動勢的峰值電壓； (2)利用LabVIEW中的圖形控件，對步驟(I)中采集的峰值電壓進(jìn)行處理，從而顯示直觀圖形結(jié)果。
2.如權(quán)利要求I所述的一種快速斷電檢測方法，其特征在于所述步驟(2)的詳細(xì)內(nèi)容是先將被采集數(shù)據(jù)存放在數(shù)組中或?qū)懭氪疟P文件，然后利用LabVIEW的圖形處理函數(shù)和數(shù)學(xué)處理函數(shù)，根據(jù)需要對磁化快速斷電的變化情況進(jìn)行深入的定量直觀分析，組織成所需的圖形直觀地顯示出來。
全文摘要
本發(fā)明公開一種快速斷電檢測方法，步驟是采集三相全波整流的可控硅快速斷電時檢測線圈感應(yīng)電動勢的峰值電壓；利用LabVIEW中的圖形控件，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而顯示直觀圖形結(jié)果。此種檢測方法可圖形化直觀地反映縱向磁化快速斷電的變化情況，進(jìn)而顯示磁粉探傷機(jī)的快速斷電功能及判斷是否合格。
文檔編號G01N27/84GK102798661SQ20121027787
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者曾捷, 江春林, 穆昊, 周雅斌, 張倩昀, 孫曉明 申請人:南京航空航天大學(xué)