专利名称：一种快速断电检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法，特别涉及一种可直观显示磁化快速断电的检测方法。
背景技术：
磁粉探伤原理是利用铁磁性材料被磁化后，由于不连续的存在，使エ件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在エ件表面的磁粉，形成在合适白光照度下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。磁粉探伤可检出铁磁性材料中裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物等缺陷，具有很高的检测灵敏度，且能直观地显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度，检查缺陷的重复性好。通过对这些磁痕的观察分析，就能得出对影响零件使用性能缺陷的评价。磁粉探伤根据エ件磁化时磁场的方向，可以分为周向磁化、纵向磁化和多向磁化 三种，其中，纵向磁化法是使エ件内产生ー个沿エ件轴向或长度方向的磁�。糜诩觳橹嵯蚧虺ざ确较虼怪钡暮嵯蛉毕莸姆椒�。磁粉检测中纵向磁化法多采用短螺线管，它的磁场是ー个不均匀的纵向磁�。钡缌髁鞴呷κ保呷χ胁淖菹虼懦∈瓜呷χ械磨杏Υ呕芊⑾芝涎卦仓芊较蛏系娜毕荩聪呷χ岽怪狈较蛏系暮嵯蛉毕�。在采用三相全波整流电流FWDC线圈磁化长条形エ件吋，エ件两端的磁力线可能垂直于エ件表面，エ件两端表面的缺陷可能出现漏检。为克服这ー不足，通常采用快速断电方式切断线圈中的三相全波整流电流，使通过エ件的磁场迅速为零，在エ件内部形成非常大的低频涡流，同时在エ件表面建立ー种封闭的环形磁�。攻嗣嫒毕莸靡韵韵�。快速断电效应应采用快速断电试验器測量验证。磁粉探伤中的三相全波整流的快速断电是通过可控硅来实现的，快速断电能力主要取决于的可控硅关断时间。可控硅关断时间tq根据国标GB4024-83要求在5 20A/ii s之间。目前磁粉探伤机普遍使用可控硅关断时间di/dt最小值在50 IOOA/y s之间，快速可控硅关断时间可达200A/ u s或更高。可控硅关断时间tq是由触发引前时间tf和换流时间tr来決定的，一般取
_7] tq= (t^tr)xai^)当功率因数为0. 8时，tf约为周期的十分之一，tr按元件di/dt小于或等于100A/V- S来确定。根据物理学法拉第定律，感应电动势和磁通量的变化率成正比e =-ddVdt，对于纵向磁化短螺线管n匝的线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同时，那么整个线圈产生的感应电动势应该是单阻线圈的n倍，即e =-ndO/dto三相全波整流的可控娃快速断电的瞬间，检测线圈感应电动势剧烈变化产生反向峰值，快速断电检测器就是检测这个峰值电压来測量验证快速断电效应的。根据实际測量不同匝数纵向磁化线圈(常用的为5匝，少有3匝、6匝的)，在15000安匝条件下，这个峰值电压幅值约为正常纵向磁化电流感应电压的2倍，峰值电压脉冲宽度约为5ms。对于纵向磁化线圈为5匝的6000A三相全波整流直流磁粉探伤机，一般检测线圈感应电动势下降速率大于lV/ms可满足快速断电要求。目前，磁粉探伤使用快速断电检测器有三种(I)美国MAGNAGL0快速断电检测器，依据美国ASTM E1444规范制造，快速而精确地监测三相全波直流磁粒探伤机上快速断电电路功能的状态。使用方法是将其放置在纵向磁化线圈的合适位置,纵向磁化电流2000A以上，连续触发20次指示灯闪亮表示合格。(2)美国磁通(MAGNAFLUX)公司的QB-2快速断电检测器，依据美国MIL-M-6867B规范制造，根据纵向磁化线圈的不同内径大�。�15000安匝条件下，通过位于纵向磁化线圈中心位置检测线圈的感应峰值电压不同大小来判断快速断电是否合格。(3)美国TSI公司的ATS-20B磁粉探伤机专用电流检测仪，设 置纵向磁化电流1000A，当电流停止时，快速断电检测线路将测量磁化电流下降时间，如果系统快速断电工作正常，OK绿灯亮，否则NG红灯亮。该仪器符合ASTM E 1444、ASTM SE-709、MIL-STD_271等美国标准要求。但是，目前所有的快速断电检测器均不能图形化直观地反映纵向磁化短螺线管磁通量的变化情况，本发明即是基于此一考虑而提出。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种快速断电检测方法，其可图形化直观地反映纵向磁化快速断电的变化情况，进而显示磁粉探伤机的快速断电功能及判断是否合格。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种快速断电检测方法，包括如下步骤(I)采集三相全波整流的可控硅快速断电时检测线圈感应电动势的峰值电压；(2)利用LabVIEW中的图形控件，对步骤(I)中采集的峰值电压进行处理，从而显示直观图形结果。上述步骤(2)的详细内容是先将被采集数据存放在数组中或写入磁盘文件，然后利用LabVIEW的图形处理函数和数学处理函数，根据需要对磁化快速断电的变化情况进行深入的定量直观分析，组织成所需的图形直观地显示出来。采用上述方案后，本发明利用LabVIEW中的Graph等图形控件，对已采集数据进行处理显示直观图形结果。它先将被采集数据存放在数组中或写入磁盘文件，然后利用LabVIEW丰富的图形处理函数和数学处理函数，根据需要进行对磁化快速断电的变化情况进行深入的定量直观分析，组织成所需的图形直观地显示出来。
图I是本发明的原理图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。如图I所示，本发明提供一种快速断电检测方法，包括如下步骤(I)采集三相全波整流的可控硅快速断电时检测线圈感应电动势的峰值电压；
三相全波整流的可控硅快速断电的瞬间，检测线圈感应电动势剧烈变化产生反向峰值，快速断电检测就是检测这个峰值电压，依据美国MIL-M-6867B标准，在15000安匝条件下，通过位于纵向磁化线圈中心位置检测线圈采集根据磁通量变化产生的感应峰值电压，检测线圈技术参数符合美国MIL-M-6867B标准要求。这个感应峰值电压通过高精度总线供电多功能USB数据采集卡，使用LabVIEW中的 DAQ 助手(DAQ Assistant)和仪器 I/O 助手(Instrument I/O Assistant)自动生成数据采集代码。(2)利用LabVIEW中的Graph等图形控件，对步骤(I)中采集的峰值电压进行处理，从而显示直观图形结果；具体地，先将被采集数据存放在数组中或写入磁盘文件，然后利用LabVIEW丰富的图形处理函数和数学处理函数，根据需要对磁化快速断电的变化情况进行深入的定量直观分析，组织成所需的图形直观地显示出来。LabVIEff (Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程 语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣，它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径，使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。通过对快速断电信号波形进行直观的数理分析，可以对纵向磁化线圈快速断电机理进行深入的基础理论分析，从而找到更加合适的直观、定量的判断方法，还可以进一步改进纵向磁化线圈铜排材质、绕制工艺，选用磁性能合适的封装材料，改进纵向磁化线圈快速断电能力，不断提高磁粉探伤对工件端面缺陷的检测能力。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种快速断电检测方法，其特征在于包括如下步骤 (1)采集三相全波整流的可控硅快速断电时检测线圈感应电动势的峰值电压； (2)利用LabVIEW中的图形控件，对步骤(I)中采集的峰值电压进行处理，从而显示直观图形结果。
2.如权利要求I所述的一种快速断电检测方法，其特征在于所述步骤(2)的详细内容是先将被采集数据存放在数组中或写入磁盘文件，然后利用LabVIEW的图形处理函数和数学处理函数，根据需要对磁化快速断电的变化情况进行深入的定量直观分析，组织成所需的图形直观地显示出来。
全文摘要
本发明公开一种快速断电检测方法，步骤是采集三相全波整流的可控硅快速断电时检测线圈感应电动势的峰值电压；利用LabVIEW中的图形控件，对采集的数据进行处理，从而显示直观图形结果。此种检测方法可图形化直观地反映纵向磁化快速断电的变化情况，进而显示磁粉探伤机的快速断电功能及判断是否合格。
文档编号G01N27/84GK102798661SQ20121027787
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者曾捷, 江春林, 穆昊, 周雅斌, 张倩昀, 孙晓明 申请人:南京航空航天大学
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