专利名称：金属材料中的裂纹检测的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及金属材料的质量检验，尤其涉及利用电磁感应的金属材料表面中的裂纹检测。
背景技术：
一种已知的金属材料的非接触式裂纹测量的方法是利用光学手段。金属材料可以通过光照射，其中的裂纹可以通过诸如照相机的光学传感器来检测。光学方法的缺点是不能够检测出在金属材料表面上的不可见的裂纹，并且金属材料中的颜色变化可能被光学传感器认为是裂纹。已经证明与在其它应用中使用光学方法相比，在完全干净且光滑的金属表面进行检查是困难的，例如，钢铁生产中的金属材料的检验已经利用感应式技术。当使用感应式技术时，通过由随时间变化的电流供给的发射机线圈产生的同样随时间变化的磁�。诶绨迮骰蚪鹗羝慕鹗舨牧现懈杏Φ缌�。当感应电流在金属材料中遇到裂纹，裂纹对感应电流构成障碍。其结果是，相比没有裂纹的金属材料，在裂纹处裂纹改变了感应电流。改变的电流在电流周围的磁场中产生变化。磁场中的变化由接收机线圈所测量，从而可以确定金属材料的被检查的表面部分中存在的裂纹。如今使用的利用感应式技术在金属材料中进行裂纹检测有多种缺点。例如，与裂纹深度不同的多个参数能够影响磁场中的变化。这样的参数的实例是线圈和被测量对象之间的距离、对象表面上的磁性氧化物、制造对象的材料的物理特性的变化、与线圈有关的裂纹的位置以及裂纹的长度。为此，当由接收机线圈测量到变化时，可能难以确定这种变化是否归因于裂纹深度或者可能发生变化的另一个参数。由于难以对正在影响的参数保持恒定的事实，已经难以对诸如铸造金属表面的不规则表面的裂纹检查使用感应式技术。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的一般目的是提供一种用于确定金属材料中的裂纹深度的感应方法。本发明的另一个目的是提供一种用于确定金属材料中的裂纹长度的感应方法。本发明的再一目的是提供金属材料的感应裂纹深度测量，其中其它工艺参数与实际裂纹深度相比，对测量具有最小的影响。因此，根据本发明的第一方面，提供了一种确定金属材料中裂纹的裂纹深度的方法，所述方法包括-向发射机线圈供给用以在金属材料中产生磁场的第一幅度的电流，-在估计磁场已经渗透到比金属材料中期望测量的最深裂纹深度更深时，控制所述电流使得它获得第二幅度，-通过所述接收机线圈检测所述磁�。黾觳獾拇懦〈佣鲈诮邮栈呷χ�
产生信号，
-在第一时间范围内确定所述信号的第一特征值，所述第一时间范围开始的时间是-在由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的任何干扰被估计已停止时，以及-由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在所述金属材料(M)中已经渗透到比所述金属材料的表面不规则性相对应的深度和不期望测量的裂纹深度更深，当由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在金属材料中已经渗透到与期望测量的最深裂纹深度相对应的深度时，第一时间范围结束，-确定在所述第一时间范围之后的第二时间范围内的所述信号的第二特征值，以及-基于所述第一特征值和所述第二特征值，确定可能存在的裂纹及其裂纹深度。通过根据上述指定的时间范围确定第一特征值和第二特征值，可以无需影响所确定的裂纹深度值的其它工艺参数而独立地确定裂纹深度值。因此，可以提供可靠的裂纹深度测量。在一个实施例中，在所述供给步骤中，所述电流基本上是恒定的。在一个实施例中，所述金属材料中的磁场已经渗透到比期望测量的最深裂纹深度更深的估计，是基于当供给所述发射机线圈的电流启动时，期望测量的最深裂纹深度以及金属材料的相对磁导率和电阻率。在一个实施例中，基于对电流进行控制以便获得其第二幅度(12)的时间、以及所述金属材料(M)的相对磁导率和电阻率之间的关系，估计所述第一时间范围的开始。在一个实施例中，基于所述电流获得其第二幅度(12)的时间、所述期望测量的最深裂纹深度以及所述金属材料(M)的相对磁导率和电阻率，估计所述第一时间范围的结束。在一个实施例中，所述确定第一特征值的步骤包括在所述第一时间范围期间对所述信号进行积分。在一个实施例中，所述确定第二特征值的步骤包括在所述第二时间范围期间对所述信号进行积分。在一个实施例中，所述确定可能存在的裂纹及其裂纹深度的步骤涉及确定所述第一特征值和所述第二特征值之间的关系。一个实施例包括确定第三时间范围中的所述信号的第三特征值，所述第三时间范围与所述第一时间范围同时地开始，并且在基于所述第一时间范围的开始和所述第一时间范围的结束而确定的时间结束，其中所述确定步骤包括基于所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值，确定可能裂纹的裂纹长度。通过确定如上面指定的第三特征值，可以确定这样裂纹的裂纹深度，即所述裂纹深度与被检查的金属材料表面平行的平面中的接收机线圈的延伸相比，具有较短的延伸。此外，所述第三特征值与所述第一特征值和所述第二特征值一起也提供了足够的信息以便能够确定裂纹长度。在一个实施例中，所述确定第三特征值的步骤包括在所述第三时间范围期间对所述信号进行积分。根据本发明的第二方面，提供了一种用于确定金属材料中裂纹的裂纹深度的设备，所述设备包括发射机线圈，配置为在所述金属材料中产生磁�。唤邮栈呷Γ渲梦觳馑龃懦。恍藕欧⑸鳎渲梦蛩龇⑸浠呷└靡栽诮鹗舨牧现胁懦〉�、具有第一幅度的电流；控制单元，配置为在估计所述磁场已经渗透到比所述金属材料中期望测量的最深裂纹深度更深时，控制所述信号发生器，使得所述电流获得第二幅度；以及计算装置，配置为接收由所述接收机线圈检测的磁场产生的信号，并在第一时间范围内确定所述信号的第一特征值，所述第一时间范围开始的时间是-在由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的任何干扰被估计已停止时，以及-由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在所述金属材料(M)中已经渗透到比所述金属材料的表面不规则性相对应的深度和不期望测量的裂纹深度更深，当由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在金属材料中已经渗透到与期望测量的最深裂纹深度相对应的深度之后，所述第一时间范围结束，所述计算装置还被配置为确定所述第一时间范围后的第二时间范围内的信号的第二特征值，以及基于所述第一特征值和所述第二特征值，确定裂纹的可能存在及其裂纹深度。在一个实施例中，所述计算装置配置为确定第三时间范围中的所述信号的第三特征值，所述第三时间范围与所述第一时间范围同时地开始，并且在基于所述第一时间范围的开始和所述第一时间范围的结束而确定的时间结束；以及基于所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值，确定可能裂纹的裂纹长度。通常，除非此处另外明确定义，权利要求中的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确指出，所有提及“一 / 一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”将被开放地解释为提及该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例。除非明确指出，此处公开的任何方法的各个步骤不必按照所公开的严格顺序执行。
现在，将通过示例并参考附图来描述本发明的构思，在附图中图1是金属材料中用于裂纹检测的设备的实例的示意图；图2a和2b示出了由图1中的设备检测的信号的特征值确定的第一、第二和第三时间范围的示意图；图3是确定金属材料中的裂纹深度的方法的流程图。
具体实施例方式现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明的构思，其中在附图中示出了本发明的构思的一些实施方式。然而，本发明的构思可以以多种不同形式中具体实现，并且不应解释为限于此处列出的实施方式；相反，这些实施方式是通过示例方式提供的，以使得本发明将是完整和彻底的，并且将向本领域技术人员全面地传达本发明的构思。
本文所提出的设备适合于通过确定裂纹的裂纹深度而检测金属材料中的裂纹。在一些实施例中该设备也能够确定裂纹长度。有利的是，该设备可以在极端条件下使用，例如在诸如铸造过程或轧制过程的金属制造过程中。该设备尤其可以用于粗糙金属表面上裂纹的精确的裂纹深度测量。任何具有导电性的金属材料(该导电性足够高以便在金属材料中感应电流)可以通过本文提出的方法和设备进行检查。图1a示出了用于检测金属材料M的表面19中的裂纹的设备实例的示意图。设备I包括信号发生器7，配置为产生输出信号；控制单元9，配置为控制信号发生器7的输出信号；发射机线圈3，配置为接收来自信号发生器7的输出信号，从而在将要被检查裂纹的金属材料M中产生磁场；第一电阻器Rl ;接收机线圈5，配置为检测磁场并在检测到的磁场的基础上生成信号；第二电阻器R2 ;信号放大器11，配置为放大来自接收机线圈5的信号；以及计算装置12，配置为处理来自放大器11的信号，以便通过确定可能的裂纹深度而确定在金属材料中是否存在裂纹。计算装置12可以包括诸如第一单元13、第二单元15和第三单元17的各种子单元。在一般情况下，本发明涉及金属材料M中的磁场的产生，磁场的检测，以及在某一预定时间范围的与检测到的磁场有关的信号的特征值的确定，从而能够确定裂纹深度，并且在一些实施例中也能够确定裂纹长度，如将要在下文中详述的。现在将参照图1-3更详细地描述设备I的操作的实例。将要被检查裂纹C的金属材料M，例如板坯或金属片，被放置在发射机线圈3和接收机线圈5附近。在一个实施例中，金属材料M在裂纹检查过程中可以相对于发射机线圈3和接收机线圈5移动，从而使检查能够沿着金属磁性材料M的表面19。控制单元9配置为提供控制信号到信号发生器7，从而控制输出信号，例如信号发生器7提供给发射机线圈3的电流。例如，信号发生器7可以包括晶体管，其可以由控制单元9控制在打开状态，从而提供到发射机线圈3的电流，或者闭合状态(在闭合状态，它不提供到发射机线圈3的电流)。在一个实施例中，控制单元9配置为控制信号发生器7，使得信号发生器产生在第一时间跨度具有第一幅度Il的基本恒定的电流，如图2A所示。在第一步骤S 1，供给第一幅度Il的电流到该发射机线圈3。由此在金属材料M中生成磁场。在裂纹检查过程中，金属材料M的表面19配置为与发射机线圈3足够接近，使得发射机线圈3周围的磁场能够渗透进入金属材料M,从而在金属材料M中引起磁场。在tl时刻，在估计磁场已经渗透到比金属材料M中期望测量的最深裂纹深度更深时，由信号发生器供给的电流通过控制单元的控制进入第二步骤S2，使得基本恒定的电流获得第二幅度12。第二幅度12可以例如基本为零或者为零。因此，第二步骤S2可以涉及设置晶体管在其闭合状态。从第一幅度Il到第二幅度12的电流供给的变化引起在金属材料M中产生的感应电流。由信号发生器7供给的电流优选地以图2A的最上面图中所示的脉冲串22a的形式。磁场的测量通常在后续脉冲之间进行，如将要在下文中更加详细阐述的。磁场已经渗透进入金属材料M比金属材料M中期望测量的最深裂纹深度更深时的估计可以基于理论估计，估计时间利用控制单元9中的软件进行编程，从而使得它可以通过信号发生器7控制电流输出。估计可以基于向发射机线圈3的电流供给开始时，期望测量的最深裂纹深度，金属材料M的相对导磁率y和电阻率P。这种估计可以例如通过以下关系式提供t「t0 >1. 5* ii * (CDmax)2/ P其中h是以毫秒为单位的、电流获得其第二幅度12的时间，如图2a_b所示，h是当电流获得其第一幅度Il的时间，CDmax是以毫米为单位的期望测量的最深裂纹深度，u是金属材料M的相对导磁率，以及P是以纳米欧姆米nQm为单位的金属材料M的电阻率。在第二步骤S2后，发射机线圈3中的能量可以通过第一电阻器Rl快速地释放。因此，第一电阻器Rl配置为当电流达到其第二幅度12时释放来自发射机线圈3能量。在一个实施例中，第一电阻器Rl可以配置为与发射机线圈3并联连接。在第三步骤S3,当电流已达到其第二幅度12,由接收机线圈5检测通过感应电流生成的磁场。通过接收机线圈5的检测到的磁场感应一个信号，例如电压，在接收机线圈中该信号可通过放大器11放大。放大器11将放大的信号提供到计算装置12。在一个实施例中，计算装置12配置为在第四步骤S4和第五步骤S5，分别确定信号的第一特征值CVl和第二特征值CV2。在一个实施例中，控制单元9配置为提供控制信号到第一单元13，用于第一单元13将可以在第一时间范围t12-tn中确定第一特征值CV1，以及在第二时间范围t14-t13中确定第二特征值CV2，如图2a-b中所示。在第三步骤S3中由接收机线圈5进行磁场的检测之前或者同时，由磁场在接收机线圈5中生成的能量通过第二电阻器R2释放。因此，第二电阻器R2配置为当电流达到其第二幅度12时释放来自接收机 线圈5的能量。在一个实施例中，第二电阻器R2可以配置为与接收机线圈5并联连接。通过对第一电阻器Rl和第二电阻器R2的电阻的合适选择以及电流的第一幅度11和第二幅度12之间的快速切换，可以实现发射机线圈3和接收机线圈5中的快速的能量释放，从而在通过接收机线圈5的磁场测量展开之前，允许很短的时间跨度在一个实施例中，第一时间范围t12_tn的开始tn是在由于对电流进行控制以便获得第二幅度而造成的任何干扰被估计已停止的时间，并且由于对电流进行控制以便获得第二幅度12而造成的金属材料M中的感应电流在金属材料M中已经渗透到比金属材料M的表面不规则性相对应的深度和不期望测量的浅裂纹深度更深。本文所描述的时间范围的每个开始点和结束点通常在控制单元9的软件中编程，控制单元9可以提供控制信号到计算装置12，例如第一单元13确定第一特征值CV1、第二特征值CV2，以及在确定第三特征值CV3的实施例中，也确定第三特征值CV3。在不期望测量具有小于或等于Imm的深度的裂纹深度和表面不规则性的情况下，电流已经渗透到比金属材料M的表面不规则性和不期望测量的浅裂纹深度更深的时间的估计可以由下面的关系式提供tn-t! ^ 0. 2* U / P ,其中h是以毫秒为单位的当电流被控制具有第二幅度12的时间，ii是金属材料M的相对导磁率，以及P是以nQm为单位的电阻率。根据期望测量的最小裂纹深度可以获得类似的方程。
当由于对电流进行控制以便获得第二幅度而造成的在金属材料中感应的电流在金属材料中已经渗透到与期望测量的最深裂纹深度相对应的深度时，第一时间范围t12_tn结束。第一时间范围t12_tn的结束t12的估计可以例如由下面关系式获得t12-t! 0. 2* ii * (CDmax)2/ P。 可以理解的是，术语“估计” 一般是指时间范围和脉冲持续时间的理论估计。在第一时间范围t12_tn期间，第一特征值CVl由计算装置12所包含的装置确定，例如由第一单元13。第一特征值CVl可以是在第一时间范围t12_tn中提取信号的任何单个的值、第一时间范围t12_tn中信号的平均值，或者第一时间范围t12_tn中信号的积分。在图2a的中间图，连续线22-1显示了当金属材料M中存在裂纹时由接收机线圈5检测到的信号的实例，虚线22-2显示了当金属材料M中不存在裂纹C时接收机线圈5检测到的信号的实例。图2a中的最下面的图显示了在第一时间范围t12-tn期间线22-1和线22-2的信号积分的实例。可以看出，裂纹存在时与没有裂纹时相比，信号值是不同的。第二时间范围t14_t13的开始在第一时间范围t12_tn之后。在一个有中间时间范围t13_t12的实施例中，在第一时间范围t12_tn和第二时间范围t14_t13之间，具有与第一时间范围t12_tn的持续时间相同幅度的持续时间，在此期间没有提取信号样本。其它中间时间范围的持续时间也是可能的。在第五步骤S5，在第二时间范围t14_t13中确定第二特征值CV2，第二时间范围七14-113在第一时间范围t12_tn之后，并在时刻t13开始。在一个实施例中，第二时间范围的持续时间与第一时间范围^「、是相同幅度的。第二时间范围t14_t13在时刻t14结束。在第二时间范围t14_t13期间，第二特征值CV2通过计算装置12确定，例如由第一单元13和第二单元15。第二特征值CV2可以是第二时间范围t14-t13中提取的信号的任何单个的值、第二时间范围t14-t13中信号的平均值，或者第二时间范围t14-t13中信号的积分。图2a中的最下面的图显示了在第二时间范围t14_t13期间无裂纹存在的信号与存在裂纹的信号的积分的实例。可以看出，裂纹存在时与没有裂纹存在时相比，信号值是不同的。提供第一特征值CVl和第二特征值CV2到第二单元15中。第一特征值CVl和第二特征值CV2可以以通过第二单元15中布置的采样保持电路的电压的模拟信号的形式，或者替代的，以通过第二单元15中布置的A/D转换器装置的数字信号的形式提供。在时刻t16，第一特征值CVl和第二特征值CV2可以由第二单元15提供到第三单元17，其中第一单元13可以在时刻t15复位用于随后的测量，例如随后的电流脉冲的特征值的确定。这在图2a中的最下面的图中不出。在步骤S7，通过基于第一特征值CVl和第二特征值CV2确定裂纹深度而确定裂纹是否存在。通过确定第一特征值CVl和第二特征值CV2之间的关系，在第三单元17中可以执行裂纹深度的确定。发明人已经意识到，第一特征值CVl和第二特征值CV2之间的关系CV1/CV2不依赖于发射机线圈3和接收机线圈5到金属材料M的表面19的距离、金属材料M的电阻率P、以及金属材料M的表面19上的可能的不规则性。在为了裂纹检查金属材料M时，在裂纹的长度相对于金属材料M的表面19平行的平面内的接收机线圈3的延长较大的情况下，第一特征值CVl和第二特征值CV2之间的关系可能有利地用于确定裂纹深度。裂纹深度CD尤其可以通过例如下面的表达式确定CD C1*(CV1/CV2_C2)其中Cl和C2是两个常数。当金属材料M的测量中没有裂纹存在时，C2以裂纹深度CD变为零的方式确定。通过利用公知的深度测量裂纹深度或者通过理论计算可以确定Cl。常数Cl和C2例如可以是被存储在第三单元17中的存储器，从而可以在裂纹深度的计算中使用。在一个实施例中，在为了裂纹检查金属材料M时,对于具有的长度延伸小于与金属材料M的表面19平行的平面内的接收机线圈3的尺寸的裂纹，特别适合用于测量该裂纹的裂纹深度，第三特征值CV3可以在确定裂纹深度的步骤S7之前的步骤S6中通过计算装置12确定。第三特征值CV3在第三时间范围t17-tn中确定，第三时间范围t17-tn在第一时间范围t12-tn开始的时刻tn开始，并且在第一时间范围t12-tn的结束t12之前的时刻t17结束，如图2b的最下面图所示的。在第三时间范围t17_tn期间，第三特征值CV3经过由来自控制单元9的控制信号启动，通过计算装置12，例如第一单元13确定。第三特征值CV3可以是第三时间范围t17-tn中提取的信号的任何单个的值、第三时间范围t17-tn中信号的平均值，或者第三时间范围t17-tn中信号的积分。第三时间范围t17_tn的结束t17可以基于第一时间范围t12_tn的开始时刻tn以及第一时间范围t12_tn的结束t12的时刻确定。用于确定第三时间范围的结束t17的实例的关系式是L1 = ^ +
I2J在步骤S6中确定第三特征值CV3的实施例中，在步骤S7也可以确定裂纹长度。确定可能裂纹的裂纹长度的步骤S7可以基于第一特征值CV1、第二特征值CV2以及第三特征值CV3。裂纹长度CL可以例如由下面的关系式确定
2*CV3-CV1CL = Cl--
CVl以及裂纹深度⑶可以由下面的关系式确定
CVlCD = CA--
2* CVl-CVl其中C3和C4是常数。常数C3和C4可以通过实证研究确定，例如，通过测量金属材料中的裂纹的已知裂纹深度和裂纹长度。常数C3和C4可以存储在计算装置12的存储器中，如在第三单元17的存储器中。为了能够获得裂纹深度或裂纹长度的测量，对于已知的裂纹深度和裂纹长度，可以在例如表的数据结构中提供以关系CV1/CV2的形式的第一特征值CVl和第二特征值CV2之间的关系，以及第一特征值CVl和第三特征值CV3之间的关系CV1/CV3，其中基于数据结构中的值可以执行裂纹深度和裂纹长度的插补。在时刻t2由信号发生器7供给电流脉冲到发射机线圈3，其中上述步骤S1-S5和S7被重复。在裂纹长度相对于接收机线圈3的延伸较短的实施例中，步骤S6也被重复。以上已经参考多个实施方式主要描述了发明构思。然而，本领域技术人员容易理解，在由所附权利要求书定义的本发明范围之内，除了上文公开的实施方式以外的实施方式同样是有可能的。
权利要求
1.一种确定金属材料(M)中裂纹(C)的裂纹深度的方法，所述方法包括 向发射机线圈⑶供给(SI)具有第一幅度(Il)的电流，用以在所述金属材料(M)中产生磁�。� 当估计所述磁场已经渗透到比在所述金属材料中期望测量的最深裂纹深度更深时，控制(S2)所述电流使得它获得第二幅度(12)， 通过接收机线圈(5)检测(S3)磁�。黾觳獾拇懦〈佣谒鼋邮栈呷�(5)中产生信号， 在第一时间范围内确定(S4)所述信号的第一特征值(CVl)，所述第一时间范围开始的时间是 -在估计由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的任何干扰已停止时，并且 -由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在所述金属材料(M)中已经渗透到比所述金属材料的表面不规则性相对应的深度和不期望测量的裂纹深度更深， 当由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在金属材料中已经渗透到与期望测量的最深裂纹深度相对应的深度时，第一时间范围结束， 确定(S5)在所述第一时间范围之后的第二时间范围内的所述信号的第二特征值(CV2)，以及 基于所述第一特征值(CVl)和所述第二特征值(CV2)，确定(S7)可能存在的裂纹及其裂纹深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述供给(SI)步骤中，所述电流基本上是恒定的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述磁场已经渗透到比所述金属材料中期望测量的最深裂纹深度更深的估计，是基于当供给所述发射机线圈(3)的所述电流启动时，期望测量的最深裂纹深度以及所述金属材料的相对磁导率和电阻率。
4.根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中基于对电流进行控制以便获得其第二幅度(12)的时间、以及所述金属材料(M)的相对磁导率和电阻率之间的关系，估计所述第一时间范围的开始。
5.根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中基于所述电流获得其第二幅度(12)的时间、所述期望测量的最深裂纹深度以及所述金属材料(M)的相对磁导率和电阻率，估计所述第一时间范围的结束。
6.根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述确定(S4)第一特征值(CVl)的步骤包括在所述第一时间范围期间对所述信号进行积分。
7.根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述确定(S5)第二特征值(CV2)的步骤包括在所述第二时间范围期间对所述信号进行积分。
8.根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中所述确定(S7)裂纹的可能存在及其裂纹深度的步骤涉及确定所述第一特征值和所述第二特征值之间的关系。
9.根据前述任何一个权利要求所述的方法，包括确定(S6)第三时间范围中的所述信号的第三特征值(CV3)，所述第三时间范围与所述第一时间范围同时地开始，并且在基于所述第一时间范围的开始和所述第一时间范围的结束而确定的时间结束， 其中所述确定(S7)步骤包括基于所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值，确定可能裂纹的裂纹长度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述确定(S6)第三特征值(CV3)的步骤包括在所述第三时间范围期间对所述信号进行积分。
11.一种确定金属材料(M)中裂纹的裂纹深度的设备(I)，所述设备(I)包括 发射机线圈(3)，配置为在所述金属材料(M)中产生磁�。� 接收机线圈(5)，配置为检测磁�。� 信号发生器(7)，配置为向所述发射机线圈(3)供给具有第一幅度的电流，用以在所述金属材料(M)中产生磁�。� 控制单元(9)，配置为在估计所述磁场已经渗透到比所述金属材料中期望测量的最深裂纹深度更深时，控制所述信号发生器(7)，使得所述电流获得第二幅度(12)，以及 计算装置(12)，配置为接收由所述接收机线圈(3)检测的磁场产生的信号，并在第一时间范围内确定所述信号的第一特征值(CVl)，所述第一时间范围开始的时间是 -在由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度而造成的任何干扰被估计已停止时，并且 -由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度(12)而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在所述金属材料(M)中已经渗透到比所述金属材料(M)的表面不规则性相对应的深度和不期望测量的裂纹深度更深， 当由于对所述电流进行控制以获得所述第二幅度(12)而造成的在所述金属材料(M)中感应的电流在所述金属材料(M)中已经渗透到与期望测量的最深裂纹深度相对应的深度之后，所述第一时间范围结束， 所述计算装置(12)还被配置为确定所述第一时间范围后的第二时间范围内的信号的第二特征值(CV2)，以及基于所述第一特征值(CVl)和所述第二特征值(CV2)，确定裂纹的可能存在及其裂纹深度。
12.根据前述权利要求11所述的设备，其中所述计算装置(12)配置为确定第三时间范围中的所述信号的第三特征值(CV3)，所述第三时间范围与所述第一时间范围同时地开始，并且在基于所述第一时间范围的开始和所述第一时间范围的结束而确定的时间结束；以及基于所述第一特征值(CVl)、所述第二特征值(CV2)和所述第三特征值(CV3)，确定可能裂纹的裂纹长度。
全文摘要
本发明公开了一种确定金属材料(M)中的裂纹(C)的裂纹深度的方法和设备。所述方法包括步骤向发射机线圈(3)供给具有第一幅度的电流，用以在金属材料(M)中产生磁�。坏惫兰扑龃懦∫丫傅奖人鼋鹗舨牧�(M)中期望测量的最深裂纹深度更深时，控制所述电流使得它获得第二幅度；通过接收机线圈(5)检测磁�。黾觳獾拇懦〈佣谒鼋邮栈呷�(5)中产生信号；在第一时间范围内确定所述信号的第一特征值(CV1)确定在所述第一时间范围之后的第二时间范围内的所述信号的第二特征值；以及基于所述第一特征值和所述第二特征值，确定可能存在的裂纹及其裂纹深度。
文档编号G01N27/83GK103033557SQ20121038518
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者S·林德, L·泰吉尔 申请人:Abb技术有限公司
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