针对任意角度焊接缺陷难以检测的问题, 研究在不同磁场激励下焊接缺陷磁光成像无损检测系统。重点介绍了由U形磁轭产生的交变磁场和平面交叉磁轭产生的旋转磁场激励焊件的机理, 比较了交变/旋转磁场激励下不同焊接缺陷的磁光成像效果。基于法拉第旋转效应分析磁光成像特性与磁场强度之间的关系, 磁光图像的灰度值可以匹配相应的漏磁场强度。采用主成分分析法提取融合图像列像素灰度特征和通过灰度共生矩阵提取磁光图像纹理特征, 建立BP神经网络模型和支持向量机模型识别这些缺陷特征。试验结果表明, 在旋转磁场激励下, BP神经网络模型和支持向量机模型的分类精度分别为94.1%和98.6%, 相比交变磁场, 分类精度分别提高了10.7%和8.5%。旋转磁场激励下的磁光成像克服了定向检测的局限性, 能够实现对任意角度焊接缺陷的检测及分类。

为了研究旋转磁场激励下焊接裂纹磁光成像规律, 采用工频旋转磁场对焊接裂纹激励并由磁光传感器获取裂纹磁光图像的方法, 进行了理论分析和实验验证, 取得了工频旋转磁场不同励磁强度下的动态磁光图像。结合磁光成像原理和旋转磁场理论, 对所获数据的灰度值进行了对比分析。结果表明, 旋转磁场工频励磁下任意1帧磁光图随励磁时间的推移都会发生变化, 并以初始3帧磁光图为一个循环周期依次向下一帧磁光图转换, 经过885帧磁光图后回到初始状态。该规律的发现有利于减少有效励磁时间, 提高焊接缺陷无损检测效果。