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金属制品表面质量缺陷无损检测的研究现状与展望

更新时间：2019-09-20 06:51:14 大小：142K 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：无损检测 下载积分：0分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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第 17 卷第 3 期  
2007 年 3 月  
                  中国冶金   
              China Metallurgy  
      Vol. 17, No. 3  
      M ar. 2007  
                
金属制品表面质量缺陷无损检测的研究现状与展望  
廖水碧,   肖明富  
( 攀枝花新钢钒股份公司炼钢厂, 四川 攀枝花 617000)  
摘  要: 综述了金属制品表面缺陷在线检测系统原理、结构和性能; 探讨了金属制品表面质量检测的关键技术、难  
点和解决方法; 指出了机器视觉检测技术必将在今后金属制品表面质量自动检测中发挥重要作用。  
关键词: 金属表面; 表面缺陷; 无损检测; 机器视觉  
中图分类号: TG115. 21+ 3. 9     文献标识码: A    文章编号: 1006-9356( 2007) 03-0048-04  
Current Status and Prospect of Metal Surface Defect  
Nondestructive Inspection  
LIA O Shu-i bi,   XIAO M ing-fu  
( Steel Making Plant, Panzhihua Iron and St eel Group Co, Panzhihua 617000, Sichuan, China)  
Abstract:T he characteristics, structure and performance of on- line automatic inspect ion syst em for metal product  
surface defect are described by analyzing some typical systems. T he key points, problems and solut ions of metal  
surface automatic inspection are also discussed. It is pointed out that the machine vision method w ill play an im-  
portant role in developing the surface qualit y control system for metal product surface defect inspection.  
Key words: metal surfaces; defects; nondestructive test; machine vision  
    金属制品表面质量检测在钢铁生产中的作用日  
趋显著。金属表面缺陷是影响成品质量的重要因  
素, 金属表面缺陷大小及严重程度是衡量金属制品  
质量的重要指标, 亦是用户最关心和最直观的质量  
指标, 对产品质量起决定性的作用。目前, 在金属制  
品中, 如高温连铸坯表面、带钢表面等缺陷的检测,  
主要是人工抽样检查( 抽检率为 100% 左右) , 受现  
场客观条件和个人主观因素的影响易出现误判或错  
判[ 1] , 这种落后的检测手段已无法满足现代钢铁工  
业发展的要求。为开发金属制品表面缺陷在线检测  
系统, 本文探讨和研究了国内外金属制品表面缺陷  
在线检测原理、方法、应用现状及发展趋势。  
    实际的涡流探伤问题多为三维问题, 为简化分  
析则大多采用二维模型[ 3] 。由洛仑兹互易定理可推  
出缺陷引起电磁场分布变化的角度, 给出探头阻抗  
变化( vZ) 的公式, 即:  
C
  vZ= ( 1/ I2 )RS  
式中   S ))) 包围缺陷的任一闭合面;  
  E, H—))) 分别为无缺陷情况下 S  
Ec, H—c )) ) 分别为有缺陷情况下 S 上电磁场;  
f
( E@ H—- Ec@ H—c) nds ( 1)  
f
f
上电磁场;  
f
C
        n ))) S 上内法矢。  
f
    以此为基础, 分析二维涡流探伤问题: A/ D< 1 较  
小和 A/ D> 3 较大 2 种情况( A为缺陷深度, D为材料  
渗透深度) 。  
1   二维涡流与漏磁的检测  
当 A/ D较大时, 磁阻变化量为:  
    vZ  
u
= H 2  
0
/ ( RI2 ) {- ( 1- i) vu/ D+ 2( 1+ i)  
1. 1   二维涡流检测  
2
    涡流检测[ 2] 基于电磁感应原理。用正弦波电流  
激励探头内的线圈, 当探头接近钢表面时, 线圈周围  
的交变磁场在金属表面产生感应电涡流, 同时电涡  
流产生相同频率的磁场, 其方向与线圈磁场方向相  
反, 引起磁阻的变化。通过检测探头阻抗的变化量  
来检测钢板表面是否有缺陷及缺陷的深度。  
          A/ D+ 2iA  
f
/ D - 1. 56}  
( 2)  
( 3)  
    当 A/ D较小时, 磁阻变化量为:  
    vZ  
= H 2 / ( RI2 ) {i( P/ ( A/ D) 2 + P/ 4( A/ D)  
          vu/ D+ iP/ 2( A/ D) ( vu/ D) }  
u
0
式中   vZ  
u
))) 单位长度缺陷引起的阻抗变化;  
) )) 空间均匀分布的磁场;  
        H  
0
作者简介: 廖水碧( 1981- ) , 女, 大学本科, 技术员;     E- mail: cqjtkj@ 188. com ;     修订日期: 2006-11-10  

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