本發(fā)明涉及工業(yè)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法、裝置和系統(tǒng)及傳感器。

背景技術(shù)：

在本領(lǐng)域，無(wú)損檢測(cè)是工業(yè)發(fā)展必不可少一個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)損檢測(cè)可以在不損害或不影響待測(cè)對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)待測(cè)對(duì)象表面或內(nèi)部的缺陷或不均勻性。

通常，在無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，主要采用的漏磁檢測(cè)技術(shù)和電磁超聲檢測(cè)技術(shù)(包括：超聲體波檢測(cè)、導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè))，其中，漏磁檢測(cè)技術(shù)可以采用漏磁檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)鐵磁性材料(例如，鋼板或管道)的腐蝕性檢測(cè)；電磁超聲檢測(cè)技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生超聲體波、表面波和超聲導(dǎo)波來(lái)對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，具有無(wú)需打磨材料表面、無(wú)需耦合劑、非接觸檢測(cè)等眾多優(yōu)點(diǎn)，特別適用于自動(dòng)化超聲檢測(cè)裝備。

但是，由于在實(shí)際的工程無(wú)損檢測(cè)中總是基于多個(gè)檢測(cè)目標(biāo)任務(wù)，需要檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的多種缺陷，盡可能多的獲得缺陷信息，還需要快速高效。例如，大型儲(chǔ)罐壁板和底板檢測(cè)，不但需要進(jìn)行測(cè)厚實(shí)現(xiàn)腐蝕檢測(cè)，還需要檢測(cè)裂紋，同時(shí)也期望區(qū)分缺陷是存在于待測(cè)對(duì)象的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，此外還期望有快速掃查缺陷區(qū)域位置，然后再精確檢測(cè)缺陷的高效檢測(cè)策略。為實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)目標(biāo)，往往需要漏磁、超聲體波、表面波、超聲導(dǎo)波等多種檢測(cè)技術(shù)并用。

而現(xiàn)有技術(shù)用于進(jìn)行漏磁、超聲體波、表面波、超聲導(dǎo)波等檢測(cè)的傳感器都是獨(dú)立的傳感器，如果要實(shí)現(xiàn)上述檢測(cè)目標(biāo)，往往需要漏磁、超聲體波、表面波、超聲導(dǎo)波等多種儀器和傳感器共同或合并使用來(lái)執(zhí)行檢測(cè)，例如，對(duì)與大型儲(chǔ)罐壁板和底板的檢測(cè)過(guò)程中，首先先采用超聲導(dǎo)波大范圍檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，定位缺陷區(qū)域，然后機(jī)器人爬行到缺陷區(qū)域，進(jìn)行精確測(cè)厚，采用c掃描實(shí)現(xiàn)缺陷腐蝕成像，再采用表面波檢測(cè)技術(shù)，區(qū)分腐蝕是存在于內(nèi)表面還是外表面。由此可以看出，現(xiàn)有技術(shù)采用多個(gè)獨(dú)立的傳感器來(lái)對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的方案，增加了檢測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，并且檢測(cè)效率也不高。

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)采用分立式的多個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵磁性金屬材料腐蝕、表面裂紋及內(nèi)部損傷檢測(cè)造成系統(tǒng)復(fù)雜度高、工作效率的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法、裝置和系統(tǒng)及傳感器，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法，包括：接收對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，其中，操作指令用于控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入如下任意一種或多種工作模式：漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)；根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)；基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的傳感器，包括：u型磁軛，用于磁化待測(cè)對(duì)象的材料，并在待測(cè)對(duì)象的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)；漏磁接收組件，位于u型磁軛的中部位置，用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的外部是否存在磁場(chǎng)信號(hào)；第一電磁超聲線圈，位于u型磁軛的n極下方，與u型磁軛的n極下端結(jié)合使用，用于產(chǎn)生或接收如下任意一種或多種檢測(cè)波：超聲體波、超聲導(dǎo)波和表面波；第二電磁超聲線圈，位于u型磁軛的s極下方，與u型磁軛的s極下端結(jié)合使用，用于產(chǎn)生或接收如下任意一種或多種檢測(cè)波：超聲體波、超聲導(dǎo)波和表面波。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的系統(tǒng)，包括：上述任意一項(xiàng)所述的傳感器。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的裝置，包括：接收模塊，用于接收對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，其中，操作指令用于控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入如下任意一種或多種工作模式：漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)；控制模塊，用于根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)；檢測(cè)模塊，用于基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)接收對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，其中，操作指令用于控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入如下任意一種或多種工作模式：漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)；根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)；基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到了利用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)漏磁、電磁超聲等多種檢測(cè)模式的目的，從而實(shí)現(xiàn)了降低檢測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，提高檢測(cè)效率的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器的工作原理示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種優(yōu)選的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器尺寸設(shè)計(jì)示意圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖；

圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)系統(tǒng)示意圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的一種優(yōu)選的多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)傳感器示意圖；

圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)設(shè)置示意圖；

圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種三維漏磁檢測(cè)信號(hào)示意圖；

圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種電磁超聲測(cè)厚檢測(cè)信號(hào)示意圖；

圖18是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種超聲導(dǎo)波檢測(cè)信號(hào)示意圖；

圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種表面波檢測(cè)信號(hào)示意圖；以及

圖20是本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的裝置示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

201、待測(cè)對(duì)象；203、u型磁軛；205、磁敏元件(漏磁接收組件)；207、第一電磁超聲線圈；209、第二電磁超聲線圈；10、磁化區(qū)；20、橫波；30、導(dǎo)波；40、表面波；60、渦流(渦流場(chǎng))；1、體內(nèi)缺陷；2、表層缺陷；11、信號(hào)發(fā)生器；12、功率放大器；13、雙工器；14、電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元；15、漏磁信號(hào)調(diào)理單元；16、電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元；17、多通道信號(hào)采集器；18、上位機(jī)；05、u型磁軛；02、激勵(lì)線圈；08、接收線圈；01、漏磁接收組件(磁敏元件)；06、漏磁接收組件安裝座；03、滾輪；04、外殼；07、接線座。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

實(shí)施例1

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的方法流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟s102，接收對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，其中，操作指令用于控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入如下任意一種或多種工作模式：漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)。

具體地，在上述步驟中，上述待測(cè)對(duì)象可以為待檢測(cè)的由鐵磁性導(dǎo)體材料構(gòu)成的任何部件，例如，可以是鋼板、儲(chǔ)罐、管道等；上述檢測(cè)傳感器可以為集漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)的一體式傳感器。

一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)傳感器可以由磁軛、漏磁接收組件(例如，磁敏元件)和至少一個(gè)電磁超聲線圈組成的傳感器，其中，磁軛可以為如下任意一種：永磁體或電磁鐵，用于產(chǎn)生漏磁檢測(cè)的勵(lì)磁磁場(chǎng)以及電磁超聲檢測(cè)的偏置磁場(chǎng)。

需要說(shuō)明的是，如果磁軛為永磁體，則該磁軛可以用于提供一個(gè)持續(xù)的磁場(chǎng)；如果磁軛為電磁鐵(可以為纏繞有線圈的磁軛)，則需要采用通斷直流電的方式來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

可選地，磁軛的形狀可以為u型或馬蹄形，本申請(qǐng)實(shí)施例中以u(píng)型磁軛為例來(lái)說(shuō)明。

基于上述實(shí)施例，作為一種可選的實(shí)施方式，由u型磁軛與磁敏元件可以構(gòu)成用于漏磁檢測(cè)的漏磁檢測(cè)傳感器，利用u型磁軛作為勵(lì)磁裝置，磁敏元件作為磁場(chǎng)探測(cè)器件，通過(guò)交流或永磁式u型磁軛將鐵磁性材料磁化，如果材料表面或亞表面有缺陷存在，將會(huì)使材料中的磁感線發(fā)生畸變，在缺陷上方的材料表面處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，采用磁場(chǎng)探測(cè)器件檢測(cè)此漏磁場(chǎng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵磁性材料表面或來(lái)表面缺陷的檢測(cè)。在儲(chǔ)罐底板檢測(cè)、管道內(nèi)檢測(cè)等方面有較大應(yīng)用前景。

仍基于上述實(shí)施例，作為另一種可選的實(shí)施方式，由u型磁軛的n極或s極下端與電磁超聲線圈可以構(gòu)成用于電磁超聲檢測(cè)的電磁超聲檢測(cè)傳感器，用于產(chǎn)生超聲體波、表面波和超聲導(dǎo)波進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，具有無(wú)需打磨材料表面、無(wú)需耦合劑、非接觸檢測(cè)等眾多優(yōu)點(diǎn)，特別適用于自動(dòng)化超聲檢測(cè)裝備。超聲體波一般用于脈沖回波式測(cè)厚或探傷(是一種點(diǎn)檢測(cè)式技術(shù))，表面波一般用于檢測(cè)結(jié)構(gòu)表面缺陷，超聲導(dǎo)波一般用于薄壁結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)(是一種面檢測(cè)技術(shù))。目前已有搭載電磁超聲直入射傳感器進(jìn)行脈沖回波測(cè)厚的機(jī)器人，常用于大型鋼結(jié)構(gòu)壁厚測(cè)和腐蝕檢測(cè)。相較于壓電超聲檢測(cè)機(jī)器人，電磁超聲檢測(cè)機(jī)器人無(wú)需配備打磨機(jī)構(gòu)和噴水耦合機(jī)構(gòu)，節(jié)省了機(jī)器機(jī)構(gòu)部件、控制模塊、空間、重量和線纜等，具有巨大優(yōu)越性。

步驟s104，根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。

具體地，在上述步驟中，在接收到用戶(hù)輸入的對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令后，控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入不同的工作模式，并輸出該模式下用于對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)信號(hào)；其中，檢測(cè)信號(hào)可以為漏磁檢測(cè)模式下由磁敏元件檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)，也可以為電磁超聲檢測(cè)模式下的超聲體波、超聲導(dǎo)波和表面波。

步驟s106，基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。

具體地，在上述步驟中，在通過(guò)檢測(cè)傳感器產(chǎn)生用于對(duì)待測(cè)對(duì)象檢測(cè)的至少一種檢測(cè)信號(hào)后，利用該檢測(cè)信號(hào)對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。

由上可知，在本申請(qǐng)上述實(shí)施例中，采用由u型磁軛、電磁超聲線圈和磁敏元件組成的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器，通過(guò)上位機(jī)接收用戶(hù)輸入的對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，并根據(jù)操作指令控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入任意一種或多種工作模式，輸出與該工作模式對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，最后利用該檢測(cè)信號(hào)對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到了利用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)漏磁、電磁超聲等多種檢測(cè)模式的目的，從而實(shí)現(xiàn)了降低檢測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，提高檢測(cè)效率的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施例，上述檢測(cè)傳感器至少包括：磁軛、漏磁接收組件、位于磁軛的n極下方的第一電磁超聲線圈和位于磁軛的s極下方的第二電磁超聲線圈，其中，磁軛為如下任意一種：永磁體或電磁鐵，用于產(chǎn)生漏磁檢測(cè)的勵(lì)磁磁場(chǎng)以及電磁超聲檢測(cè)的偏置磁場(chǎng)。優(yōu)選地，上述磁軛為u型磁軛。

可選地，基于上述實(shí)施例，圖2所示為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器示意圖；如圖2所示，該傳感器可以包括：u型磁軛203、磁敏元件(漏磁接收組件)205、第一電磁超聲線圈207和第二電磁超聲線圈209。其中，圖標(biāo)201所示為待測(cè)對(duì)象，u型磁軛203可以為永磁體式的，也可以為電磁體式，用于產(chǎn)生漏磁檢測(cè)勵(lì)磁磁場(chǎng)及電磁超聲傳感器的偏置磁場(chǎng)；第一電磁超聲線圈207(環(huán)形線圈)和第二電磁超聲線圈209(環(huán)形線圈)，置于u型磁軛203的兩極下方，其中，第一電磁超聲線圈207位于u型磁軛的n極下方，第二電磁超聲線圈209位于u型磁軛的s極下方；利用u型磁軛203提供偏置磁場(chǎng)，采用不同激勵(lì)頻率時(shí)，第一電磁超聲線圈207和第二電磁超聲線圈209可用于激勵(lì)和接收超聲體波、表面波和超聲導(dǎo)波；磁敏元件205置于u型磁軛中部，可測(cè)量磁場(chǎng)大小和方向，用于采集漏磁檢測(cè)信號(hào)。

需要說(shuō)明的是，上述傳感器可以實(shí)現(xiàn)如下幾種檢測(cè)功能：漏磁檢測(cè)功能、超聲體波測(cè)厚與直入射探傷功能、導(dǎo)波檢測(cè)功能和表面波檢測(cè)功能。

作為一種可選的實(shí)施例，在工作模式為漏磁檢測(cè)的情況下，檢測(cè)傳感器通過(guò)磁軛(例如，u型磁軛)在待測(cè)對(duì)象的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)；如圖3所示，步驟s106中基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，可以包括如下步驟：

步驟s302，通過(guò)漏磁接收組件檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的外部是否存在磁場(chǎng)信號(hào)，其中，漏磁接收組件位于磁軛的中部位置；

步驟s304，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

具體地，在上述實(shí)施例中，由磁軛與漏磁接收組件(磁敏元件)組合可以構(gòu)成漏磁檢測(cè)工作模式，圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電磁超聲與漏磁一體式傳感器的工作原理圖，如圖4所示，圖標(biāo)201所示為待測(cè)對(duì)象(鐵磁性被檢構(gòu)件)，圖標(biāo)203所示為u型磁軛，圖標(biāo)205所示為磁敏元件，在u型磁軛203將待測(cè)對(duì)象(鐵磁性被檢構(gòu)件)磁化后，在待測(cè)對(duì)象內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)，形成磁化區(qū)10，由圖4可以看出，由u型磁軛203與待測(cè)對(duì)象(被檢構(gòu)件)201組成了一個(gè)閉合磁路，當(dāng)被檢構(gòu)件表面或近表面存在缺陷(例如，圖3中圖標(biāo)2所示的表層缺陷)時(shí)，磁路發(fā)生畸變，一部分磁感線進(jìn)入空氣，泄漏到被檢構(gòu)件的外部，形成漏磁場(chǎng)，從而被磁敏元件205探測(cè)到，通過(guò)對(duì)漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行分析，可以確定被檢構(gòu)件上是否存在缺陷。

通過(guò)上述實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)對(duì)象的漏磁檢測(cè)功能。

作為一種可選的實(shí)施例，在工作模式為超聲體波檢測(cè)的情況下，如圖5所示，步驟s104中根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，可以包括如下步驟：

步驟s502，獲取用于產(chǎn)生超聲體波的第一激勵(lì)信號(hào)，其中，第一激勵(lì)信號(hào)的頻率為第一頻率；

步驟s504，將第一激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈；

步驟s506，根據(jù)第一電磁超聲線圈與磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與磁軛的s極，產(chǎn)生超聲體波。

具體地，在上述實(shí)施例中，由磁軛(例如，u型磁軛)的n極或s極下的任意一端與其下方的線圈，可組成電磁超聲傳感器。具體地，以圖4為例來(lái)說(shuō)明超聲波的激勵(lì)過(guò)程：當(dāng)線圈(第一電磁超聲線圈207或第二電磁超聲線圈209)中通以體波響應(yīng)頻率信號(hào)f1時(shí)，一般是中心頻率為幾兆赫茲的窄頻帶瞬態(tài)脈沖信號(hào)，鐵磁性導(dǎo)體被檢材料中感生出渦流60，由電磁感應(yīng)的基本原理可知，此渦流場(chǎng)幾乎可以認(rèn)為是環(huán)形線圈的鏡像，渦流方向與線圈中電流方向相反，在u型磁軛某一磁極(n極或者s極)提供的垂直磁場(chǎng)作用下，渦流場(chǎng)60受洛侖茲力作用，這些作用力使得線圈下方的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生跟線圈中電流同頻率的機(jī)械振動(dòng)。此外，線圈的導(dǎo)線還會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化的磁場(chǎng)，此動(dòng)磁場(chǎng)使得每一份線元下方的鐵磁性材料產(chǎn)生磁化力和磁致伸縮力，這些作用力也會(huì)使得線圈下方的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生跟線圈中電流同頻率的機(jī)械振動(dòng)。在上述三種作用力的共同作用下，鐵磁性導(dǎo)波材料中耦合產(chǎn)生出垂直入射的橫波20，此橫波20可以用于對(duì)線圈正下方區(qū)域的測(cè)厚或直入射探傷。

基于上述實(shí)施例，如圖6所示，在工作模式為超聲體波檢測(cè)的情況下，步驟s106中基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，可以包括如下步驟：

步驟s602，接收由待測(cè)對(duì)象對(duì)超聲體波反射的第一回波信號(hào)；

步驟s604a，根據(jù)第一回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷；和/或

步驟s604b，根據(jù)第一回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象的厚度。

具體地，在上述實(shí)施例中，當(dāng)超聲體波遇到待測(cè)對(duì)象的底面后，產(chǎn)生反射波，反射波傳播到材料表面時(shí)，引起處于磁場(chǎng)中的材料表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，產(chǎn)生向周?chē)臻g輻射的電磁波，并被線圈探測(cè)到。

通過(guò)上述實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了超聲體波測(cè)厚與直入射探傷功能。

作為一種可選的實(shí)施例，在工作模式為超聲導(dǎo)波檢測(cè)的情況下，如圖7所示，步驟s104中根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，可以包括如下步驟：

步驟s702，獲取用于產(chǎn)生超聲導(dǎo)波的第二激勵(lì)信號(hào)，其中，第二激勵(lì)信號(hào)的頻率為第二頻率；

步驟s704，將第二激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈；

步驟s706，根據(jù)第一電磁超聲線圈與磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與磁軛的s極，產(chǎn)生超聲導(dǎo)波。

具體地，在上述實(shí)施例中，由處于磁軛(u型磁軛)的n極或s極某一極下方的環(huán)形線圈傳感器(只需要一個(gè)作為激勵(lì)即可)可以實(shí)現(xiàn)超聲導(dǎo)波檢測(cè)。由上述環(huán)形線圈電磁超聲工作原理可知，每個(gè)線圈可在鐵磁性材料表面環(huán)形鏡象區(qū)域產(chǎn)生振動(dòng)源。對(duì)于一定材料、一定厚度的結(jié)構(gòu)，在低頻(50khz～500khz)的某些頻率段(工作頻率)，可以激勵(lì)產(chǎn)生較單一的s0模態(tài)導(dǎo)波，一種可選的實(shí)施例中，產(chǎn)生的導(dǎo)波可以如圖4中30所示，可以用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象整個(gè)厚度上的缺陷，如圖4中圖標(biāo)1所示的體內(nèi)缺陷。導(dǎo)波工作頻率一般是窄頻段，激勵(lì)產(chǎn)生單一s0模態(tài)導(dǎo)波時(shí)，需采用窄頻調(diào)制信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)。

基于上述實(shí)施例，如圖8所示，在工作模式為超聲導(dǎo)波檢測(cè)的情況下，步驟s106中基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，可以包括如下步驟：

步驟s802，接收由待測(cè)對(duì)象對(duì)超聲體波反射的第二回波信號(hào)；

步驟s804，根據(jù)第二回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

具體地，在上述實(shí)施例中，由于環(huán)形線圈的對(duì)稱(chēng)性，此導(dǎo)波以環(huán)形線圈為中心，360°均勻輻射傳播。導(dǎo)波能量在材料厚度方向上均有分布，因此可以檢測(cè)到材料整個(gè)厚度上的缺陷，如圖4中圖標(biāo)1所示的體內(nèi)缺陷。

作為一種可選的實(shí)施例，在工作模式為表面波檢測(cè)的情況下，如圖9所示，步驟s104中根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，可以包括如下步驟：

步驟s902，獲取用于產(chǎn)生表面波的第三激勵(lì)信號(hào)，其中，第三激勵(lì)信號(hào)的頻率為第三頻率；

步驟s904，將第三激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈，或第二電磁超聲線圈；

步驟s906，根據(jù)第一電磁超聲線圈與磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與磁軛的s極，產(chǎn)生表面波。

具體地，在上述實(shí)施例中，置于由u型磁軛的n極或s極下的環(huán)形線圈，如圖10所示，由上述的環(huán)形線圈電磁超聲工作原理可知，每個(gè)線圈可在鐵磁性材料表面環(huán)形鏡象區(qū)域產(chǎn)生振動(dòng)源。當(dāng)線圈形狀尺寸滿(mǎn)足a＝λr且時(shí)，其中，λr為表面波波長(zhǎng)，a為相鄰線源距離，d為線圈最內(nèi)側(cè)的線圈直徑，n為正整數(shù)，即相鄰線源距離等于表面波的波長(zhǎng)時(shí)，激勵(lì)或接收波長(zhǎng)為λr的表面波。一種可選的實(shí)施例中，形成的表面波如圖4中圖標(biāo)40所示，可以用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的表面缺陷2。

基于上述實(shí)施例進(jìn)行表面波檢測(cè)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)如下兩種檢測(cè)模式：

在一種可選的實(shí)施方式中，如圖11所示，步驟s106中基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，可以包括如下步驟：

步驟s112，通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收來(lái)自另外一個(gè)電磁超聲線圈的表面波；

步驟s114，根據(jù)表面波的能量確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

具體地，上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了一激一收檢測(cè)模式，例如處于n極下方的線圈作為激發(fā)傳感器，激勵(lì)產(chǎn)生表面波，處于s極下方的線圈作為接收傳感器，接收表面波(反之，n極下方的線圈作為接收，s極下方的傳感器作為激勵(lì)，道理是同樣的)。當(dāng)u型磁軛n極到s極中間的被檢材料區(qū)域(即表面波檢測(cè)區(qū)域)存在表層缺陷時(shí)，接收傳感器收到表面波能量相對(duì)于無(wú)缺陷時(shí)的能量減小，即可判斷出此區(qū)域中是否存在缺陷，通過(guò)能量減小的量可以評(píng)估缺陷的大小。

在另一種可選的實(shí)施方式中，如圖12所示，步驟s106中基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，可以包括如下步驟：

步驟s122，通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收來(lái)自另外一個(gè)電磁超聲線圈的表面波的第一表面波；

步驟s124，通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收其自身發(fā)出的第二表面波；

步驟s126，根據(jù)第一表面波和第二表面波的能量確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

具體地，上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了自激自收與一激一收模式，例如處于n極下方的線圈既作為激發(fā)傳感器也作為接收傳感器，處于s極下方的線圈作為接收傳感器，接收表面波。此時(shí)如果表面波檢測(cè)區(qū)域存在表層缺陷時(shí)，前向傳播信號(hào)和反射播信號(hào)會(huì)被s極下方的線圈和n極下方的線圈接收到。通過(guò)透射系數(shù)和反射系數(shù)可以更準(zhǔn)確地評(píng)估缺陷的大小。

需要說(shuō)明的是，在上述各個(gè)實(shí)施例中，第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈具有等價(jià)性，即在獨(dú)立工作模式下，如自激自收電磁超聲測(cè)厚、導(dǎo)波檢測(cè)、表面波檢測(cè)時(shí)，可采用第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈作為換能器，也可兩者均采用，這時(shí)要求儀器的電磁超聲激勵(lì)通道為雙通道或具有分時(shí)激勵(lì)功能；在一激一收協(xié)同工作模式下，如表面波檢測(cè)、導(dǎo)波檢測(cè)時(shí)，第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈中的任一個(gè)作為激勵(lì)線圈，而另一個(gè)作為接收線圈。在下文的檢測(cè)模式描述中，自激自收時(shí)按第一電磁超聲線圈作為主體動(dòng)作傳感器；一激一收時(shí)，按第一電磁超聲線圈作為激勵(lì)作感器，第二電磁超聲線圈作為激勵(lì)傳感器。其它情況，可按下列示例很容易類(lèi)比出來(lái)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)系統(tǒng)，如圖13所示，該系統(tǒng)包括：電磁超聲激勵(lì)源(由信號(hào)發(fā)生器11、功率放大器12)、雙工器13、電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元14、漏磁信號(hào)調(diào)理單元15、電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元16、多通道信號(hào)采集器17、上位機(jī)18組成。

其中，電磁超聲激勵(lì)源用于產(chǎn)生大功率激勵(lì)信號(hào)，由信號(hào)發(fā)生器和功率放大器組成。電磁超聲激勵(lì)源頻率帶寬范圍需包含超聲導(dǎo)波及超聲波檢測(cè)頻率，一般在10khz～20mhz范圍內(nèi)。激勵(lì)過(guò)程中能夠控制產(chǎn)生有特定主頻的窄頻帶信號(hào)，通過(guò)雙工器后進(jìn)入到一體式傳感器中的第一電磁超聲線圈中。

雙工器允許大功率激勵(lì)信號(hào)進(jìn)入激勵(lì)傳感器，限制大功率激勵(lì)信號(hào)進(jìn)入電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元，只允許小于某一電壓的小信號(hào)(電磁超聲接收信號(hào))進(jìn)入到電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元。

電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元具有對(duì)接收的電磁超聲及電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)進(jìn)行放大的功能，可包含模擬濾波功能。

漏磁信號(hào)調(diào)理單元具有對(duì)接收的漏磁信號(hào)進(jìn)行放大和濾波功能。

電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元具有對(duì)接收的導(dǎo)波和表面波信號(hào)進(jìn)行放大的功能，可包含模擬濾波功能。

多通道信號(hào)采集器具有對(duì)電磁超聲傳感器、磁敏元件、電磁超聲傳感器接收信號(hào)，經(jīng)電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元、漏磁信號(hào)調(diào)理單元、電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元處理后，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換采樣的功能。

上位機(jī)軟件用于對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，主要有控制系統(tǒng)處于不同的工作模式下，控制輸出特定的檢測(cè)信號(hào)，記錄檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)處理、顯示與輸出。

基于上述多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)但不限于以下幾種檢測(cè)模式：

一、漏磁檢測(cè)模式

磁軛產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場(chǎng)，在被檢材料中形成磁路，當(dāng)被檢材料中存在缺陷時(shí)，磁敏元件采集到缺陷引發(fā)的漏磁場(chǎng)信號(hào)，輸入漏磁信號(hào)調(diào)理單元，進(jìn)行信號(hào)放大和處理，再輸入多通道信號(hào)采集器的對(duì)應(yīng)通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將采集的信號(hào)輸送給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)漏磁檢測(cè)信號(hào)的獲取和分析。

二、測(cè)厚與直入射探傷工作模式

信號(hào)發(fā)生器發(fā)生出中心頻率為電磁超聲體波的窄頻大功率信號(hào)，經(jīng)雙工器輸入電磁超聲第一電磁超聲線圈，激勵(lì)產(chǎn)生超聲體波；由材料底面反射回來(lái)的超聲體波被電磁超聲第一電磁超聲線圈接收，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電磁信號(hào)經(jīng)雙工器輸入電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元，進(jìn)行信號(hào)放大和處理，再輸入多通道信號(hào)采集器的對(duì)應(yīng)通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將采集的信號(hào)輸送給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁超聲測(cè)厚信號(hào)的獲取和分析，并得到材料厚度值。

三、導(dǎo)波檢測(cè)工作模式

信號(hào)發(fā)生器發(fā)生出中心頻率為傳感器產(chǎn)生導(dǎo)波的窄頻大功率信號(hào)，經(jīng)雙工器輸入電磁超聲第一電磁超聲線圈，激勵(lì)產(chǎn)生超聲體波；由材料底面反射回來(lái)的超聲體波被電磁超聲第一電磁超聲線圈接收，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電磁信號(hào)經(jīng)雙工器輸入電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元，進(jìn)行信號(hào)放大和處理，再輸入多通道信號(hào)采集器的對(duì)應(yīng)通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將采集的信號(hào)輸送給上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁超聲測(cè)厚信號(hào)的獲取和分析，并得到材料厚度值。

四、表面波檢測(cè)工作模式

信號(hào)發(fā)生器發(fā)生出中心頻率為傳感器產(chǎn)生表面波的窄頻大功率信號(hào)，經(jīng)雙工器輸入電磁超聲第一電磁超聲線圈，激勵(lì)產(chǎn)生表面波，此表面波在被檢材料表面?zhèn)鞑?，?dāng)電磁超聲第一電磁超聲線圈和電磁超聲第二電磁超聲線圈之間有缺陷時(shí)，會(huì)使得一部分表面波形成反射，另一部分波形成透射，透射波被電磁超聲第二電磁超聲線圈接收到，利用接收到的透射波信息，實(shí)現(xiàn)被檢材料表面缺陷的檢測(cè)。

根據(jù)本申請(qǐng)上述實(shí)施例，圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的一種優(yōu)選的多模式電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)傳感器示意圖；如圖14所示，該傳感器包括：u型磁軛05、激勵(lì)線圈02、接收線圈08、漏磁接收組件(磁敏元件)01、漏磁接收組件安裝座06、彈簧(示意圖中未標(biāo)出)、滾輪03、外殼04、外殼上蓋(示意圖中未標(biāo)出)、接線座07組成。u型磁軛05安裝于外殼內(nèi)部，激勵(lì)線圈02和接收線圈08分別位于u型磁軛05兩腿底面，漏磁接收組件01安裝于漏磁接收組件安裝座06上，漏磁接收組件安裝座06安裝于外殼04并位于u型磁軛05的中部位置，漏磁接收組件安裝座06與外殼04間設(shè)置有彈簧，使漏磁接收組件安裝座06可與外殼04間產(chǎn)生一定的滑動(dòng)，使漏磁接收組件01可良好接觸于被測(cè)部件，接線座07位于傳感器一側(cè)，激勵(lì)線圈02、接收線圈08、漏磁接收組件01的所有接線都與接線座07連接，滾輪03位于傳感器底部，其使傳感器可在被檢表面良好移動(dòng)，外殼04上蓋保持與外殼04相匹配，用于在安裝完所有組件后密封傳感器。

優(yōu)選地，上述傳感器中環(huán)形線圈的形狀尺寸可以為：d＝18.2mm，d＝6.2mm，a＝0.4mm。u形磁軛05的外形尺寸55×40×20mm，在線圈處磁場(chǎng)強(qiáng)度約5000gs，磁敏元件可以為霍爾芯片。

作為一種可選的實(shí)施方式，圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的檢測(cè)設(shè)置示意圖。以6mm厚鋼板檢測(cè)為例。如圖15所示，傳感器置于鋼板上方。在漏磁檢測(cè)模式下，當(dāng)傳感器掃查過(guò)一個(gè)深4mm，寬5.92mm的槽形缺陷時(shí)，傳感器檢測(cè)到的x、y、z三個(gè)方向上的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)如圖16中所示，其中，bx為x方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)，by為y方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)，bz為z方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)；在電磁超聲測(cè)厚模式下，如圖17所示，為采用中心頻率為3.5mhz漢寧窗調(diào)制的三個(gè)周期正弦波作為激勵(lì)信號(hào)，電磁超聲第一電磁超聲線圈自激自收工作模式下采集到的底面回波信號(hào)，此時(shí)鋼的橫波波速為3240m/s，兩個(gè)回波間的時(shí)間差為3.704us，鋼板測(cè)厚值為6mm；在超聲導(dǎo)波工作模式下，如圖18所示，為采用中心頻率為190khz七個(gè)周期漢寧窗調(diào)制的正弦波作為激勵(lì)信號(hào)，電磁超聲第一電磁超聲線圈在鋼板中激勵(lì)產(chǎn)生出的蘭姆波信號(hào)；在表面波工作模式下，如圖19所示，為采用中心頻率為7.5mhz漢寧窗調(diào)制7個(gè)周期正弦波信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)，由電磁超聲第一電磁超聲線圈激發(fā)，由電磁超聲第二電磁超聲線圈接收到的表面波檢測(cè)信號(hào)，此時(shí)傳播途徑中無(wú)缺陷。

需要說(shuō)明的是，多目標(biāo)無(wú)損檢測(cè)中需要采用漏磁、超聲體波、表面波和導(dǎo)波多種技術(shù)手段時(shí)，現(xiàn)有分立式傳感器和系統(tǒng)造成如下主要問(wèn)題：(1)漏磁檢測(cè)、超聲體波測(cè)厚及檢測(cè)、表面波檢測(cè)和超聲導(dǎo)波檢測(cè)采用的傳感器及儀器系統(tǒng)往往是分立式的，或是幾者的機(jī)械組合，造成傳感器數(shù)量多或非常復(fù)雜，儀器系統(tǒng)多。(2)在執(zhí)行檢測(cè)時(shí)，分立式的傳感器和系統(tǒng)，往往需要分步進(jìn)行多次重復(fù)檢測(cè)，造成程序步驟多，檢測(cè)過(guò)程繁雜，檢測(cè)時(shí)間耗時(shí)長(zhǎng)。(3)在采用機(jī)器人檢測(cè)的場(chǎng)合，多種檢測(cè)傳感器或需要多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)，即使采用機(jī)械復(fù)合式的傳感器，儀器系統(tǒng)也難以合并，會(huì)造成機(jī)器人體積增大、負(fù)重增重等。特別是對(duì)于爬壁檢測(cè)機(jī)器和管道內(nèi)檢測(cè)機(jī)器人(管道豬)，會(huì)造成極大影響，有時(shí)候集成到一個(gè)機(jī)器人上是不可能實(shí)現(xiàn)的。

而通過(guò)本發(fā)明上述各個(gè)實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果：(1)提供的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器，能產(chǎn)生橫波、表面波、超聲導(dǎo)波(導(dǎo)波或sh導(dǎo)波)，避免了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)需采用多個(gè)傳感器或是機(jī)械地把幾種傳感器組裝在一起造成的重復(fù)檢測(cè)或傳感器復(fù)雜的缺點(diǎn)；(2)提供的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器，體積基本不改變現(xiàn)有各漏磁檢測(cè)系統(tǒng)中傳感器的尺寸，可以很方便地用于種各種檢測(cè)機(jī)器人，如儲(chǔ)罐底板、壁板腐蝕檢測(cè)機(jī)器人，管道內(nèi)檢測(cè)機(jī)器人(管道豬)等；(3)提供的檢測(cè)儀器系統(tǒng)，采用同一儀器系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)厚及檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)、表面波檢測(cè)和漏磁檢測(cè)，避免了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)需采用多種儀器系統(tǒng)重復(fù)檢測(cè)或者檢測(cè)裝置需搭載多套儀器系統(tǒng)的缺點(diǎn)；(4)提供的檢測(cè)儀器，具有集成度高、體積小、重量輕的特點(diǎn)，可以方便地搭載到各種檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)中；(5)提供的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)一體式傳感器和儀器可同步實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)厚及檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)、表面波檢測(cè)和漏磁檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵磁性金屬材料設(shè)備腐蝕、表面裂紋及內(nèi)部損傷的同步檢測(cè)，檢測(cè)損傷類(lèi)型全面，檢測(cè)效率高。

實(shí)施例2

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種用于電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)的傳感器實(shí)施例。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的傳感器示意圖，如圖2所示，圖標(biāo)201所示為待測(cè)對(duì)象，該傳感器包括：u型磁軛203，用于磁化待測(cè)對(duì)象的材料，并在待測(cè)對(duì)象的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)；漏磁接收組件205，位于u型磁軛的中部位置，用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的外部是否存在漏磁場(chǎng)信號(hào)；第一電磁超聲線圈207，位于u型磁軛的n極下方，與u型磁軛的n極下端結(jié)合使用，用于產(chǎn)生或接收如下任意一種或多種檢測(cè)波：超聲體波、超聲導(dǎo)波和表面波；第二電磁超聲線圈209，位于u型磁軛的s極下方，與u型磁軛的s極下端結(jié)合使用，用于產(chǎn)生或接收如下任意一種或多種檢測(cè)波：超聲體波、超聲導(dǎo)波和表面波。

可選地，上述u型磁軛203可以為永磁體，也可以為電磁鐵，用于產(chǎn)生漏磁檢測(cè)的勵(lì)磁磁場(chǎng)及電磁超聲檢測(cè)的偏置磁場(chǎng)；如果磁軛為永磁體，則該磁軛可以用于提供一個(gè)持續(xù)的磁場(chǎng)；如果磁軛為電磁鐵(可以為纏繞有線圈的磁軛)，則需要采用通斷直流電的方式來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

需要說(shuō)明的是，上述u型磁軛也可以替換為馬蹄形磁軛，或者通過(guò)組裝得到的呈u形的磁軛，只要可以實(shí)現(xiàn)u型磁軛功能的磁軛均屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

一種可選的實(shí)施中，上述漏磁接收組件205可以為磁敏元件，可測(cè)量磁場(chǎng)大小和方向，用于采集漏磁檢測(cè)信號(hào)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嗄Ｊ诫姶懦暸c漏磁檢測(cè)的一體式傳感器，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)一個(gè)傳感器同時(shí)實(shí)現(xiàn)漏磁檢測(cè)與電磁超聲檢測(cè)，其中，電磁超聲檢測(cè)至少包括：超聲體波測(cè)厚與直入射探傷檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)功能和表面波檢測(cè)。

具體地，上述第一電磁超聲線圈207或第二電磁超聲線圈209中的任意一個(gè)線圈與u型磁軛組合，可構(gòu)成電磁超聲傳感器。優(yōu)選地，第一電磁超聲線圈207和第二電磁超聲線圈209呈環(huán)形線圈，分別位于u型磁軛的n極下方和s極下方，利用u型磁軛提供偏置磁場(chǎng)，當(dāng)采用不同激勵(lì)頻率的激勵(lì)信號(hào)輸入至上述第一電磁超聲線圈207或第二電磁超聲線圈209后，第一電磁超聲線圈207和/或第二電磁超聲線圈209可用于產(chǎn)生和接收超聲體波、表面波和超聲導(dǎo)波。

作為一種可選的實(shí)施方式，由u型磁軛與磁敏元件可以構(gòu)成用于進(jìn)行漏磁檢測(cè)的漏磁檢測(cè)傳感器，利用u型磁軛作為勵(lì)磁裝置，磁敏元件作為磁場(chǎng)探測(cè)器件，通過(guò)交流或永磁式u型磁軛將鐵磁性材料磁化，如果材料表面或亞表面有缺陷存在，將會(huì)使材料中的磁感線發(fā)生畸變，在缺陷上方的材料表面處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，采用磁場(chǎng)探測(cè)器件檢測(cè)此漏磁場(chǎng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵磁性材料表面或來(lái)表面缺陷的檢測(cè)。在儲(chǔ)罐底板檢測(cè)、管道內(nèi)檢測(cè)等方面有較大應(yīng)用前景。

作為另一種可選的實(shí)施方式，由u型磁軛的n極或s極下端與電磁超聲線圈可以構(gòu)成用于進(jìn)行電磁超聲檢測(cè)的電磁超聲檢測(cè)傳感器，通過(guò)產(chǎn)生超聲體波、表面波和超聲導(dǎo)波進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，具有無(wú)需打磨材料表面、無(wú)需耦合劑、非接觸檢測(cè)等眾多優(yōu)點(diǎn)，特別適用于自動(dòng)化超聲檢測(cè)裝備。超聲體波一般用于脈沖回波式測(cè)厚或探傷(是一種點(diǎn)檢測(cè)式技術(shù))，表面波一般用于檢測(cè)結(jié)構(gòu)表面缺陷，超聲導(dǎo)波一般用于薄壁結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)(是一種面檢測(cè)技術(shù))。目前已有搭載電磁超聲直入射傳感器進(jìn)行脈沖回波測(cè)厚的機(jī)器人，常用于大型鋼結(jié)構(gòu)壁厚測(cè)和腐蝕檢測(cè)。相較于壓電超聲檢測(cè)機(jī)器人，電磁超聲檢測(cè)機(jī)器人無(wú)需配備打磨機(jī)構(gòu)和噴水耦合機(jī)構(gòu)，節(jié)省了機(jī)器機(jī)構(gòu)部件、控制模塊、空間、重量和線纜等，具有巨大優(yōu)越性。

由上可知，在本實(shí)施例中，采用電磁超聲波與漏磁一體式檢測(cè)的方式，通過(guò)u型磁軛、漏磁接收組件、第一電磁超聲線圈以及第二電磁超聲線圈相組合，得到一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的傳感器，其中，u型磁軛，用于磁化待測(cè)對(duì)象的被測(cè)區(qū)域的材料，并在被測(cè)區(qū)域的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)；漏磁接收組件，位于u型磁軛的中部位置，用于檢測(cè)被測(cè)區(qū)域的外部是否存在磁場(chǎng)信號(hào)；第一電磁超聲線圈，位于u型磁軛的n極下方，與u型磁軛的n極下端構(gòu)成電磁超聲傳感器；第二電磁超聲線圈，位于u型磁軛的s極下方，與u型磁軛的s極下端構(gòu)成電磁超聲傳感器，達(dá)到了簡(jiǎn)化系統(tǒng)組成部分，并且能快速檢測(cè)鐵磁性金屬材料腐蝕、表面裂紋以及檢測(cè)內(nèi)部損傷的目的，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

需要說(shuō)明的是，由于電磁超聲與漏磁一體式檢測(cè)傳感器的獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，上述傳感器可以實(shí)現(xiàn)但不限于幾種檢測(cè)功能：漏磁檢測(cè)功能、超聲體波測(cè)厚與直入射探傷功能、超聲導(dǎo)波檢測(cè)功能和表面波檢測(cè)功能。

下面結(jié)合圖4來(lái)說(shuō)明上述幾種檢測(cè)功能。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電磁超聲與漏磁一體式傳感器的工作原理圖，如圖4所示，圖標(biāo)201所示為待測(cè)對(duì)象(鐵磁性被檢構(gòu)件)，圖標(biāo)203所示為u型磁軛，圖標(biāo)205所示為磁敏元件。

第一種檢測(cè)功能，即，漏磁檢測(cè)?；趫D4所示的一體式傳感器，利用u型磁軛203將待測(cè)對(duì)象(鐵磁性被檢構(gòu)件)磁化后，在待測(cè)對(duì)象內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)，形成磁化區(qū)10，由圖2可以看出，由u型磁軛203與待測(cè)對(duì)象(被檢構(gòu)件)201組成了一個(gè)閉合磁路，當(dāng)被檢構(gòu)件表面或近表面存在缺陷(例如，圖4中圖標(biāo)2所示的表層缺陷)時(shí)，磁路發(fā)生畸變，一部分磁感線進(jìn)入空氣，泄漏到被檢構(gòu)件的外部，形成漏磁場(chǎng)，從而被磁敏元件205探測(cè)到，通過(guò)對(duì)漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行分析，可以確定被檢構(gòu)件上是否存在缺陷。

第二種檢測(cè)功能，超聲體波測(cè)厚與直入射探傷檢測(cè)功能?；趫D4所示的一體式傳感器，由磁軛(例如，u型磁軛)的n極或s極下的任意一端與其下方的線圈，可組成電磁超聲傳感器。具體地，以圖4為例來(lái)說(shuō)明超聲波的激勵(lì)過(guò)程：當(dāng)線圈(第一電磁超聲線圈207或第二電磁超聲線圈209)中通以體波響應(yīng)頻率信號(hào)f1時(shí)，一般是中心頻率為幾兆赫茲的窄頻帶瞬態(tài)脈沖信號(hào)，鐵磁性導(dǎo)體被檢材料中感生出渦流60，由電磁感應(yīng)的基本原理可知，此渦流場(chǎng)幾乎可以認(rèn)為是環(huán)形線圈的鏡像，渦流方向與線圈中電流方向相反，在u型磁軛某一磁極(n極或者s極)提供的垂直磁場(chǎng)作用下，渦流場(chǎng)60受洛侖茲力作用，這些作用力使得線圈下方的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生跟線圈中電流同頻率的機(jī)械振動(dòng)。此外，線圈的導(dǎo)線還會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化的磁場(chǎng)，此動(dòng)磁場(chǎng)使得每一份線元下方的鐵磁性材料產(chǎn)生磁化力和磁致伸縮力，這些作用力也會(huì)使得線圈下方的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生跟線圈中電流同頻率的機(jī)械振動(dòng)。在上述三種作用力的共同作用下，鐵磁性導(dǎo)波材料中耦合產(chǎn)生出垂直入射的橫波20，此橫波20可以用于對(duì)線圈正下方區(qū)域的測(cè)厚或直入射探傷。當(dāng)超聲體波遇到待測(cè)對(duì)象的底面后，產(chǎn)生反射波，反射波傳播到材料表面時(shí)，引起處于磁場(chǎng)中的材料表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，產(chǎn)生向周?chē)臻g輻射的電磁波，并被線圈探測(cè)到。

第三種檢測(cè)功能，超聲導(dǎo)波檢測(cè)功能?；趫D4所示的一體式傳感器，由處于磁軛(u型磁軛)的n極或s極某一極下方的環(huán)形線圈傳感器(只需要一個(gè)作為激勵(lì)即可)可以實(shí)現(xiàn)超聲導(dǎo)波檢測(cè)。由上述環(huán)形線圈電磁超聲工作原理可知，每個(gè)線圈可在鐵磁性材料表面環(huán)形鏡象區(qū)域產(chǎn)生振動(dòng)源。對(duì)于一定材料、一定厚度的結(jié)構(gòu)，在低頻(50khz～500khz)的某些頻率段(工作頻率)，可以激勵(lì)產(chǎn)生較單一的s0模態(tài)導(dǎo)波，一種可選的實(shí)施例中，產(chǎn)生的導(dǎo)波可以如圖4中30所示，可以用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象整個(gè)厚度上的缺陷，如圖4中圖標(biāo)1所示的體內(nèi)缺陷。導(dǎo)波工作頻率一般是窄頻段，激勵(lì)產(chǎn)生單一s0模態(tài)導(dǎo)波時(shí)，需采用窄頻調(diào)制信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)。由于環(huán)形線圈的對(duì)稱(chēng)性，此導(dǎo)波以環(huán)形線圈為中心，360°均勻輻射傳播。導(dǎo)波能量在材料厚度方向上均有分布，因此可以檢測(cè)到材料整個(gè)厚度上的缺陷，如圖4中圖標(biāo)30所示為導(dǎo)波，圖標(biāo)1所示為體內(nèi)缺陷。

第四種檢測(cè)功能，表面波檢測(cè)?；趫D4所示的一體式傳感器，置于由u型磁軛的n極或s極下的環(huán)形線圈，由上述的環(huán)形線圈電磁超聲工作原理可知，每個(gè)線圈可在鐵磁性材料表面環(huán)形鏡象區(qū)域產(chǎn)生振動(dòng)源。圖10示出了一種傳感器形狀尺寸設(shè)計(jì)的示意圖，如圖10所示，圖10中d為線圈最外側(cè)的線圈直徑。在一種可選的實(shí)施例中，第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈的尺寸滿(mǎn)足如下公式：

a＝λr且

其中，λr為表面波波長(zhǎng)，a為相鄰線源距離，d為線圈最內(nèi)側(cè)的線圈直徑，n為正整數(shù)，即相鄰線源距離等于表面波的波長(zhǎng)時(shí)，激勵(lì)或接收波長(zhǎng)為λr的表面波。一種可選的實(shí)施例中，形成的表面波如圖4中圖標(biāo)40所示，可以用于檢測(cè)待測(cè)對(duì)象的表面缺陷2。

在一種可選的實(shí)施例中，由環(huán)形線圈電磁超聲工作原理可知每個(gè)線圈可鐵磁性材料表面環(huán)形鏡象區(qū)域產(chǎn)生振動(dòng)源。在通過(guò)上式對(duì)表面波進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，有以下兩種檢測(cè)模式：

模式一：一激一收檢測(cè)模式，例如處于n極下方的線圈作為激發(fā)傳感器，激勵(lì)產(chǎn)生表面波，處于s極下方的線圈作為接收傳感器，接收表面波(反之，n極下方的線圈作為接收，s極下方的傳感器作為激勵(lì)，道理是同樣的)。當(dāng)u型磁軛n極到s極中間的被檢材料區(qū)域(即表面波檢測(cè)區(qū)域)存在表層缺陷時(shí)，接收傳感器收到表面波能量相對(duì)于無(wú)缺陷時(shí)的能量減小，即可判斷出此區(qū)域中是否存在缺陷，通過(guò)能量減小的量可以評(píng)估缺陷的大小。

模式二：自激自收與一激一收模式，例如處于n極下方的線圈既作為激發(fā)傳感器也作為接收傳感器，處于s極下方的線圈作為接收傳感器，接收表面波。此時(shí)如果表面波檢測(cè)區(qū)域存在表層缺陷時(shí)，前向傳播信號(hào)和反射播信號(hào)會(huì)被s極下方的線圈和n極下方的線圈接收到。通過(guò)透射系數(shù)和反射系數(shù)可以更準(zhǔn)確地評(píng)估缺陷的大小。

可選的，漏磁接收組件為磁敏元件，優(yōu)選地，該磁敏元件為霍爾芯片。

可選的，傳感器還包括：漏磁接收組件安裝座和外殼，其中，漏磁接收組件安裝座用于安裝漏磁接收組件，漏磁接收組件安裝座與外殼間設(shè)置有彈簧，使漏磁接收組件安裝座與外殼間產(chǎn)生一定的滑動(dòng)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的一種優(yōu)選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的傳感器示意圖；如圖14所示，該傳感器包括：u型磁軛05、激勵(lì)線圈02、接收線圈08、漏磁接收組件(磁敏元件)01、漏磁接收組件安裝座06、彈簧示意圖中未標(biāo)出、滾輪03、外殼04、外殼上蓋(示意圖中未標(biāo)出)、接線座07組成。u型磁軛05安裝于外殼內(nèi)部，激勵(lì)線圈02和接收線圈08分別位于u型磁軛05兩腿底面，漏磁接收組件01安裝于漏磁接收組件安裝座06上，漏磁接收組件安裝座06安裝于外殼04并位于u型磁軛05的中部位置，漏磁接收組件安裝座06與外殼04間設(shè)置有彈簧，使漏磁接收組件安裝座06可與外殼04間產(chǎn)生一定的滑動(dòng)，使漏磁接收組件01可良好接觸于被測(cè)部件，接線座07位于傳感器一側(cè)，激勵(lì)線圈02、接收線圈08、漏磁接收組件01的所有接線都與接線座07連接，滾輪03位于傳感器底部，其使傳感器可在被檢表面良好移動(dòng)，外殼04上蓋保持與外殼04相匹配，用于在安裝完所有組件后密封傳感器。

優(yōu)選地，上述傳感器中環(huán)形線圈的形狀尺寸可以為：d＝18.2mm，d＝6.2mm，a＝0.4mm。u形磁軛05的外形尺寸55×40×20mm，在線圈處磁場(chǎng)強(qiáng)度約5000gs，磁敏元件可以為霍爾芯片。

實(shí)施例3

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的系統(tǒng)實(shí)施例。

圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13所示，該系統(tǒng)包括實(shí)施例1中任意一種可選的或優(yōu)選的多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的傳感器，以及信號(hào)發(fā)生器11和功率放大器12。其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生對(duì)第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈的激勵(lì)信號(hào)，功率放大器用于對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行放大。

其中，由信號(hào)發(fā)生器和功率放大器組成電磁超聲激勵(lì)源。電磁超聲激勵(lì)源頻率帶寬范圍需包含超聲導(dǎo)波及超聲波檢測(cè)頻率，一般在10khz～20mhz范圍內(nèi)。激勵(lì)過(guò)程中能夠控制產(chǎn)生有特定主頻的窄頻帶信號(hào)，通過(guò)雙工器后進(jìn)入到一體式傳感器中的第一電磁超聲線圈中。

由上可知，在本實(shí)施例中，采用電磁超聲波與漏磁一體式檢測(cè)的方式，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器和功率放大器組成一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的系統(tǒng)，其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生對(duì)第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈的激勵(lì)信號(hào)，功率放大器用于對(duì)激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行放大，達(dá)到了簡(jiǎn)化系統(tǒng)組成部分，并且能快速檢測(cè)鐵磁性金屬材料腐蝕、表面裂紋以及檢測(cè)內(nèi)部損傷的目的，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

可選的，如圖13所示，上述系統(tǒng)還包括：雙工器13，用于將放大后的激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈，并接收第一電磁超聲線圈和第二電磁超聲線圈探測(cè)到的回波信號(hào)。

在一種可選的實(shí)施例中，雙工器允許大功率激勵(lì)信號(hào)進(jìn)入激勵(lì)傳感器，限制大功率激勵(lì)信號(hào)進(jìn)入電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元14，只允許小于某一電壓的小信號(hào)(電磁超聲接收信號(hào))進(jìn)入到電磁超聲信號(hào)調(diào)理單元14。

可選的，如圖13所示，上述系統(tǒng)還包括：多通道信號(hào)采集器17，用于接收第一電磁超聲線圈207和第二電磁超聲線圈209探測(cè)到的回波信號(hào)以及漏磁接收組件檢測(cè)到的漏磁場(chǎng)信號(hào)。

在一種可選的實(shí)施例中，多通道信號(hào)采集器具有對(duì)電磁超聲傳感器、磁敏元件、電磁超聲傳感器接收信號(hào)，經(jīng)電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元、漏磁信號(hào)調(diào)理單元15、電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元16處理后，進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換采樣的功能。

可選的，如圖13所示，上述系統(tǒng)還包括：上位機(jī)18，用于對(duì)多通道信號(hào)采集器上傳的回波信號(hào)和/或磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

在一種可選的實(shí)施例中，上位機(jī)18用于對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，主要有控制系統(tǒng)處于不同的工作模式下，控制輸出特定的檢測(cè)信號(hào)，記錄檢測(cè)信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)處理、顯示與輸出。

在一種可選的實(shí)施例中，電磁超聲及導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元具有對(duì)接收的電磁超聲及電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)進(jìn)行放大的功能，可包含模擬濾波功能。

漏磁信號(hào)調(diào)理單元15具有對(duì)接收的漏磁信號(hào)進(jìn)行放大和濾波功能。

電磁超聲導(dǎo)波信號(hào)調(diào)理單元16具有對(duì)接收的導(dǎo)波和表面波信號(hào)進(jìn)行放大的功能，可包含模擬濾波功能。

實(shí)施例4

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，還提供了一種用于實(shí)現(xiàn)上述基于電磁超聲與漏磁檢測(cè)方法的裝置實(shí)施例，圖20是本發(fā)明實(shí)施例的一種多模式電磁超聲與漏磁檢測(cè)的裝置示意圖，如圖20所示，該裝置包括：接收模塊211、控制模塊213和確定模塊215。

其中，接收模塊211，用于接收對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，其中，操作指令用于控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入如下任意一種或多種工作模式：漏磁檢測(cè)、超聲體波檢測(cè)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)和表面波檢測(cè)；

控制模塊213，用于根據(jù)操作指令，控制檢測(cè)傳感器輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)；

檢測(cè)模塊215，用于基于檢測(cè)信號(hào)，對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。

由上可知，在本申請(qǐng)上述實(shí)施例中，采用由u型磁軛、電磁超聲線圈和磁敏元件組成的多模式電磁超聲與漏磁一體式傳感器，通過(guò)上位機(jī)接收用戶(hù)輸入的對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的操作指令，并根據(jù)操作指令控制檢測(cè)傳感器進(jìn)入任意一種或多種工作模式，輸出與該工作模式對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，最后利用該檢測(cè)信號(hào)對(duì)待測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到了利用一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)漏磁、電磁超聲等多種檢測(cè)模式的目的，從而實(shí)現(xiàn)了降低檢測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜度和成本，提高檢測(cè)效率的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)材料進(jìn)行超聲體波、超聲導(dǎo)波、表面波和漏磁全面檢測(cè)造成檢測(cè)不全面、工作效率低的技術(shù)問(wèn)題。

在一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)傳感器至少包括：磁軛、漏磁接收組件、位于磁軛的n極下方的第一電磁超聲線圈和位于磁軛的s極下方的第二電磁超聲線圈，其中，磁軛為如下任意一種：永磁體或電磁鐵，用于產(chǎn)生漏磁檢測(cè)的勵(lì)磁磁場(chǎng)以及電磁超聲檢測(cè)的偏置磁場(chǎng)。

在一種可選的實(shí)施例中，在工作模式為漏磁檢測(cè)的情況下，檢測(cè)傳感器通過(guò)磁軛在待測(cè)對(duì)象的內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)；其中，上述檢測(cè)模塊215可以包括：檢測(cè)單元，用于通過(guò)漏磁接收組件檢測(cè)是否存在磁場(chǎng)信號(hào)，其中，漏磁接收組件位于u型磁軛的中部位置；第一確定單元，用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

在一種可選的實(shí)施例中，上述控制模塊213可以包括：第一獲取單元，用于獲取用于產(chǎn)生超聲體波的第一激勵(lì)信號(hào)，其中，第一激勵(lì)信號(hào)的頻率為第一頻率；第一輸入單元，用于將第一激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈；第二產(chǎn)生單元，用于根據(jù)第一電磁超聲線圈與u型磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與u型磁軛的s極，產(chǎn)生超聲體波。

在一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)模塊215可以包括：第一接收單元，用于接收由待測(cè)對(duì)象對(duì)超聲體波反射的第一回波信號(hào)；第二確定單元，用于根據(jù)第一回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷，和/或根據(jù)第一回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象的厚度。

在一種可選的實(shí)施例中，上述控制模塊213可以包括：第二獲取單元，用于獲取用于產(chǎn)生超聲導(dǎo)波的第二激勵(lì)信號(hào)，其中，第二激勵(lì)信號(hào)的頻率為第二頻率；第二輸入單元，用于將第二激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈或第二電磁超聲線圈；第三產(chǎn)生單元，用于根據(jù)第一電磁超聲線圈與u型磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與u型磁軛的s極，產(chǎn)生超聲導(dǎo)波。

在一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)模塊215可以包括：第二接收單元，用于接收由待測(cè)對(duì)象對(duì)超聲體波反射的第二回波信號(hào)；第三確定單元，用于根據(jù)第二回波信號(hào)確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

在一種可選的實(shí)施例中，上述控制模塊213可以包括：第三獲取單元，用于獲取用于產(chǎn)生表面波的第三激勵(lì)信號(hào)，其中，第三激勵(lì)信號(hào)的頻率為第三頻率；第四確定單元，用于將第三激勵(lì)信號(hào)輸入第一電磁超聲線圈，或第二電磁超聲線圈；第四產(chǎn)生單元，用于根據(jù)第一電磁超聲線圈與u型磁軛的n極，或第二電磁超聲線圈與u型磁軛的s極，產(chǎn)生表面波。

在一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)模塊215可以包括：第三接收單元，用于通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收來(lái)自另外一個(gè)電磁超聲線圈的表面波；第四確定單元，用于根據(jù)表面波的能量確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

在一種可選的實(shí)施例中，上述檢測(cè)模塊215可以包括：第四接收單元，用于通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收來(lái)自另外一個(gè)電磁超聲線圈的表面波的第一表面波；第五接收單元，用于通過(guò)第一電磁超聲線圈，和/或第二電磁超聲線圈接收其自身發(fā)出的第二表面波；第五確定單元，用于根據(jù)第一表面波和第二表面波的能量確定待測(cè)對(duì)象是否存在缺陷。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、移動(dòng)硬盤(pán)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。