圆柱导体的双参数差动式涡流检测技术的研究

由于圆柱导体双参数绝对式涡流传感器对微变信号测量的分辨率比较低,因此提出了一种能够与之相互补充的差动式双参数测量理论.根据欧姆定律、圆柱形导体磁场渗透公式,引用通用函数建立了数学模型,并且设计了相应的差动式涡流传感器及其检测方法,通过实验数据验证了理论的有效性.     

圆柱导体双参数涡流检测技术的研究

针对目前常用的涡流测量仪单机只能获取单一参数(磁导率或电导率),并通过单一参数来分析导体内部特性的涡流检测方法,提出了能够同时获得圆柱导体双参数(相对磁导率μr和电导率σ)的涡流检测方法。通过引用通用函数M,根据欧姆定理和圆柱形导体的磁场渗透公式建立了数学模型,并设计了相应的绝对式涡流传感器及其检测方法。经实验验证,双参数涡流检测方法可用于各种金属和非金属圆柱体导电材料的质量控制中。     

绝对式双参数感应涡流传感器测量圆柱导体温度

为提高绝对式双参数感应涡流传感器的测量精度,以实现单机多参数测量,对影响测量精度的试件温度进行了研究。建立了圆柱导体温度检测数学模型,设计了检测方法。实际检测了铜和铝两种棒材,将测得的结果代入理论计算公式,得到它们的理论温度值。与实测温度相比较,两者间误差很小,验证了该理论在温度检测方面的有效性。     

基于变面积式双涡流传感器的焊缝跟踪系统

针对薄板对接接头错边问题以及搭接接头难以实现焊缝跟踪问题,提出了一种基于变面积式双涡流传感器的焊缝跟踪方法.将两变面积式涡流传感器置于焊缝的一侧,通过双传感器分别检测高低和左右的位置信息,相互补偿得到独立的偏差信号以实现焊缝跟踪.分析了变面积式涡流传感器的原理,利用响应面法拟合响应曲面,进行变量分离,得到了输出电压信号与面积的关系式.最后,搭建简易平台进行了薄板对接及搭接的焊缝跟踪试验.结果表明,双涡流传感器焊缝跟踪方法具有可行性与正确性,为自动焊缝跟踪技术研究提供了新的研究方向.     

绝对式涡流传感器测量非磁性管材外径和电导率

以开发绝对式感应涡流传感器测量能力、实现单机多参数测量为目的,对非磁性管件中的涡流磁场进行了研究和分析。建立了基于绝对式感应涡流传感器,对非磁性管件的外径和相对磁导率进行检测的数学模型,并设计了相应的检测方法。试验结果验证了该方法的有效性。     

检测熔池背面温度的电涡流传感器设计

从电涡流传感器的测量原理出发 ,研究了电涡流传感器检测熔池温度的基本原理。经过分析发现 ,在焊接状态下 ,熔池温度与传感器输出电压信号具有单值对应性。对传感器的电参数和结构参数进行了理论计算 ,设计了带有冷却系统的电涡流传感器 ,解决了传感器受热辐射影响的问题。采用步进式脉冲TIG焊焊接低碳钢时 ,该传感器能够准确检测到熔池背面温度变化的电压信号 ,为焊缝熔透控制提供了一种新的研究方法。该传感器的优点是采用非接触测量 ,不受热辐射、弧光的干扰 ,抗干扰性强 ,结构简单 ,成本低     

舰载直升机主桨毂轴颈缺陷的涡流检测

针对某型舰载直升机主桨毂轴颈故障的特点,在对直升机主桨毂轴颈缺陷特征进行分析的基础上,提出了利用涡流法实施无损检测的方案,并对涡流检测传感器的关键参数进行了设计与优化,制作了涡流传感器,进行了试验验证,证明检测效果良好。有效解决了该型直升机主桨毂轴颈涡流检测灵敏度低的问题,提高了飞行的安全可靠性。     

基于薄板搭接的互感式焊缝跟踪传感器的分析

采用双矩形截面圆柱线圈互感式传感器作为焊缝跟踪传感器,实现了薄板搭接的焊缝跟踪.利用等效圆形回路法计算了轴线相交的矩形截面圆柱线圈之间的互感系数.使用Ansys有限元分析软件,建立了传感器的三维模型,对传感器线圈的参数进行了优化设计,分析了线圈轴线夹角对于传感器输出的影响,确定了适合于焊缝跟踪的互感式传感器结构.最后进行了互感式焊缝跟踪传感器的焊缝跟踪具体试验,传感器输出线性度良好,跟踪精度达到要求,为薄板搭接的自动焊缝跟踪技术提供了新的方法.     

一种具有聚焦作用的线圈涡流问题解析解

为检测导体内更深处的缺陷，提出用8字形线圈作为涡流检测线圈，得到了8字形线圈在半无限大线性导体上方时涡流问题的解析解。仿真计算表明，与平行于导体表面放置的圆环形线圈相比，8字形线圈所激励的涡流密度峰值更大，能量分布更集中。试验验证了斜置线圈的阻抗表达式。研究结果可用于指导涡流检测探头的设计。     

导体材料涡流热成像应力检测的仿真

当导体表面或内部存在应力集中区域时,该区域的材料参数如电导率、热导率等会发生相应改变。电导率及热导率是涡流热成像(ECT)检测过程中感应加热与热传导阶段的重要影响因素。在获得电导率和热导率等参数对ECT检测结果影响规律的前提下,可以通过ECT检测导体材料的应力状态。在COMSOL MULTIPHYSICS多物理仿真平台上采用数值仿真分析的方法,研究了导体材料的电导率、热导率大小及应力层厚度对被测试件表面温度的影响规律,获得了应力值与温度变化的映射关系。结果表明:在一定范围内,导体应力值、应力层厚度与其表面温度均近似为线性关系。导体拉应力值及应力层厚度越大,应力层的温度越高;压应力值及应力层厚度越大,应力层的温度越低。仿真结果可为后续开展涡流热成像定量检测导体材料的应力提供理论参考。     

应用误差分离理论对轴（孔）类工件表面缺陷进行涡流检测的研究

提出了一种应用误差分离理论对轴（孔）类工件表面缺陷进行涡流无损检测的新方法,建立了基于该理论的提取轴（孔）类工件表面缺陷信息的数学模型,并以此为理论依据,设计了轴（孔）类表面缺陷涡流检测实验系统。从实验结果可以看出,被测工件表面的缺陷信息被明显地提取出来,从而验证了系统的正确性。     

钢材硬度涡流无损检测技术的研究

讨论当前钢材硬度涡流无损检测面临的两个难点，提出了一个新的检测方法，即使用Ｆｏｕｒｉｅｒ系数的均方差构成决策图，并用多频涡流的方法，对钢材硬度进行分类检测。     

涡流阵列探头技术在螺栓探伤中的应用

采用实验型和数值型相结合的方法,确定了涡流阵列式探头的参数,实现了对螺栓头杆结合部周向裂纹快速、准确地检测。解决了传统涡流检测方法对螺栓头杆结合部周向裂纹误检率高的问题。相比于涡流单探头,涡流阵列式探头使用寿命更长,机械设计也更为简单。     

涡流法检测铝硅合金显微组织的误差分析

当采用涡流法检测铝硅合金活塞显微组织级别时，合金的含硅量、变质剂的加入量以及温度变化都将影响分级结果的准确性。分析了由以上因素引起的显微组织的分级误差，确定了含硅量不同时的修正因子，变质剂的加入量以及温度变化时的校核方式，并采用数理统计方法分析了测试的可靠性，最后得出该涡流检测的分级准确率可迭99％。     

浅析多频涡流与脉冲涡流检测技术间的关系

对多频涡流与脉冲涡流两种不同的电磁无损检测技术的基本原理分别进行了介绍,进而从脉冲涡流的傅里叶展开式中分析了两者间的关系。指出脉冲涡流检测技术本质上等同于一种衰减型的多频涡流检测技术,而多频涡流可以认为是高频加权的脉冲涡流形式。对这两种涡流检测技术在实际生产中的应用进行了简单介绍。随着涡流检测理论的深入研究,电子技术与计算机技术的迅速发展,多频涡流和脉冲涡流检测技术将成为涡流检测的重要组成部分。     

涡流新技术在油罐底板腐蚀检测中的应用

突破了传统涡流检测的应用局限，介绍了油罐底板腐蚀涡流检测新技术，如远场涡流技术，相控阵技术和磁饱和技术等。建立了试验远场涡流检测系统。试验结果表明，采用涡流方法检测罐底腐蚀是可行的，探头的改进方式及质量对试验结果影响较大。为了达到对各种形状缺陷的有效诊断，提高检测灵敏度和准确性，还需进一步改进和完善远场涡流检测系统。     

预防性多滤波技术在丝材涡流检测中的应用研究

针对小径丝材检测的要求,介绍了一种基于预防性多滤波技术的新型涡流检测方法,从原理出发,比较了预防性多滤波涡流检测与常规涡流检测的不同,即在一个宽的、全面的频率带宽内设置了多个中心频率不同的带通滤波器,并通过试验得到预防性多滤波涡流检测在丝材检测中的周向灵敏度、端头盲区及检测灵敏度。通过检测应用证实能够有效检出宽度约为30 μm、深度为225.7 μm的纵向裂纹。     

钢管涡流探伤中缺陷信号的相位分辨

钢管在涡流探伤中,过饱和磁化时会出现内外壁缺陷信号相位无法分辨的问题。理论分析及试验表明,钢管涡流探伤存在涡流效应及漏磁效应两种机理,钢管过饱和磁化时由于漏磁效应强于涡流效应,使得缺陷信号相位无法分辨。为使内外壁缺陷信号的相位正常区分,应控制钢管磁化至饱和磁化强度的60%~70%。     

焊接逆变电源与涡流检测融合设计分析

根据焊接逆变电源与涡流检测的工作原理,在焊接逆变电源中加入涡流检测激励与接收部分的模拟信号处理电路,而涡流检测的数字信号处理部分则与焊接逆变电源共用,实现焊接逆变电源与涡流检测的融合设计.焊接逆变电源主变压器输出的交流方波经过滤波后,以滤波器输出的正弦波作为涡流检测的激励信号,驱动涡流检测探头,涡流检测探头接收的信号经过放大、比较、检波及后续的数字信号处理进行缺陷判断,实现涡流检测.结果表明,该融合系统能够在不影响焊接的条件下为逆变电源增加涡流检测功能.     

人工神经网络在电磁无损检测中的应用

介绍人工神经网络在电磁无损检测领域的应用现状，重点讨论BP(误差反向传播)神经网络、模糊BP神经网络和径向基函数(RBF)神经网络，分别以应用实例讨论了它们在漏磁和涡流无损检测中的应用。人工神经网络是实现电磁无损检测定量化的有效途径。