多层厚度电涡流检测反演算法及实验研究

介绍了有限截面线圈置于多层结构上方的阻抗变化数学模型,研究了根据检测电压变化值反演厚度的3种算法模型:最小二乘数值优化逼近、反向传播神经网络及径向基函数网络模型,结合1个两层厚度检测的例子进行了比较分析,指出BP神经网络模型在多层厚度反演中具有良好的稳健性。     

脉冲涡流金属厚度检测信号及其特征提取

介绍了脉冲涡流厚度检测信号及其特征提取的研究现状。采用脉冲涡流检测装置在铝合金板上进行了厚度实验,并对脉冲涡流厚度检测响应信号进行了特征提取,分析了其灵敏度与线性度,给出了最合适的特征值。     

多层厚度电涡流检测阻抗模型仿真及验证

根据电涡流检测原理 ,将 L uquire等人采用矢量磁位法求出的涡流检测中有限长度轴对称线圈的磁场分布格林函数的解应用到多层厚度检测中 ,提出了多层金属结构厚度涡流检测的正向问题的数学模型 ,进行了仿真研究。同时 ,采用最小二乘法与神经网络模型对由实验方法获得的检测值进行了拟合与实验验证。实验结果表明 ,本文研究的理论和算法与实际检测结果有比较一致的规律性     

Eddy Current Testing of Metallic Materials Using Projection Methods

Using the example of nonmagnetic metallic materials, the projection methods of multidimensional analysis of multifrequency eddy-current testing measurement data presented for processing are considered. Based on the principal components method, the effects of electrical conductivity and sensor–material-surface gap on the results of testing have been separated. Using regression on principal components, the numerical values of the electrical conductivity and gap for manganese, copper, bronze, aluminum, and an aluminum alloy have been obtained. The results make it possible to extend the possibilities of nondestructive eddy-current evaluation of materials.     

电涡流传感器测量旋转齿盘位移的特性研究

基于造纸业关键装备盘式磨浆机磨浆间隙测控的精确和实时性的需要,讨论了磨浆盘齿结构与运行间隙特点;首次研究了用电涡流传感器测量旋转齿盘动态位移的特性和最佳特性曲线拟合方程.研究表明:对于通常磨浆盘齿参数齿高2～7 mm、齿宽2.4～4.5 mm和槽宽1.5～4.0 mm范围内,恰当的电涡流传感器的电涡流效应与齿宽和槽宽有关,而齿高参数的影响很小.直径为11 mm、灵敏度为2 V/mm、线性范围为5 mm的电涡流传感器对不同齿形齿盘的输出电压(U)-盘间隙(X)特性曲线其本一致,且均比无齿盘明显平行上移;当齿盘的盘间隙值相同、测点线速大于172 m/min(实际生产中为1200～1500 m/min)时,输出电压测量与显示值可靠.这为电涡流传感器用于旋转齿盘动态位移的新的测量用途和实现实时、精确测量磨浆间隙提供了理论依据.     

多层厚度电涡流检测技术及实验研究

研究了多层厚度的电涡流检测原理和有限截面线圈置于多层结构上其各种参数与阻抗变化关系的数学模型；建立了用于多层厚度检测的涡流检测系统，对两层厚度的检测进行了几种检测电压值--厚度回归模型实验研究，并对反演计算结果进行了比较分析，给出了最佳的拟合模型和多层厚度反演算法。     

传播衰减法测平板阻尼

通过研究无限板上速度响应的传播衰减规律,发展了一种测试损耗因子的工程方法,并将其推广到周边简支板结构。同时给出了利用此方法的无限板上的远场条件和周边简支板的远场条件和边界条件。     

电涡流传感器的特性分析与标定方法

结合电涡流传感器的原理,分析了采用电涡流传感器测量位移时传感器特性与被测体尺寸的关系,研究了不同被测材料对电涡流传感器灵敏度的影响,提出了电涡流传感器的标定方法。     

电涡流传感器的脉冲激励与双参数检测

采用矩形脉冲作为激励信号,对电涡流传感器在位移检测过程中谐振频率及谐振阻尼的变化情况进行了研究分析.建立了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心芯片的检测系统,用于产生所需要的矩形脉冲激励信号以及对传感器响应信号的欠采样.利用8 mm直径的电涡流线圈,对0～10 mm范围内碳钢目标靶的位移响应特性进行了测量,借助短时傅里叶变换分析了响应信号中频率成分的分布情况,同时获得了谐振频率及谐振阻尼的测量值.验证了通过脉冲激励同时获取电涡流传感器双参数检测的可行性.为研制基于电涡流效应的位移传感器及无损探伤传感器提供了一种新思路.     

电涡流传感器设计——用于保温管自动纠偏系统远距离位置测量

本文对用于远距离位置测量的电涡流传感器中各项参数作了详尽分析和深入讨论,旨在为这种传感器设计提供理论依据,同时对传感器的外形结构设计也作了简要讨论。     

水平剪切波在板表面附着物厚度检测中的应用

针对板表面附着物厚度检测的问题,提出一种基于水平剪切(Shear horizontal,SH)波的检测方法,该方法利用SH波的频散效应对板表面附着物厚度变化敏感的特性,实现对表面附着物的厚度进行无损检测。建立SH波在双层结构中的波动模型,并求解出双层弹性介质中SH波的波动方程。针对工业中出现的水垢等多种附着物厚度检测实例,绘制SH波群速度随附着物厚度变化的曲线,并进一步提出SH波检测板表面附着物厚度的具体实施方法。利用该检测方法,对钢板—石灰膏涂层模拟的锅炉水垢试样进行试验研究。结论表明,通过测定低频段和高频段的SH0模态的群速度,可以分别对较厚附着层和薄厚度附着层的厚度进行检测。     

用电涡流传感器测量轮辋尺寸的方法及误差分析

通过应用电涡流传感器扫描测量轮辋尺寸的试验 ,及时对不同的测量区段进行标定 ,确定各个测量区段的标定函数 ,测量轮辋尺寸 ,最后进行了测量误差分析     

脉冲涡流磁场特征分析

脉冲涡流是近年发展起来的新检测技术，目前还未被广泛应用，主要是因为脉冲信号的解释还处在初期。为了对脉冲信号做出客观的解释，介绍了直接测量导体内部涡流信号，首次观察到脉冲激励时的涡流信号波形。通过时域频域分析得出涡流信号的频率特性与导体深度无关，而与脉冲重复频率有关。这一结论对脉冲涡流技术的工程应用具有指导意义。     

花萼状涡流传感器及其飞机金属结构疲劳损伤监测试验研究

飞机金属结构疲劳损伤的实时在线监测,对于保证飞行安全是极其重要的。在文献[13]的基础之上,提出一种花萼状涡流传感器,并搭建基于该传感器的疲劳裂纹监测系统,进行程序载荷谱下的2A12-T4铝合金拉伸疲劳试验件的疲劳损伤在线监测试验,通过对比传感器监测结果和疲劳裂纹断口定量分析结果,对传感器的疲劳裂纹定量监测能力进行验证。监测试验结果与试件断口定量分析对比结果表明,在试件疲劳裂纹扩展过程中,传感器的各感应线圈通道的幅值比信号的变化较为明显,同时具有阶跃特征,当裂纹从一个感应线圈通道位置扩展至其相邻通道位置时,该感应线圈通道的幅值比信号会急剧增加,而当裂纹穿出其相邻通道位置时,该感应线圈通道的幅值比信号增加速度显著减缓;根据阶跃特性,将各感应线圈通道的幅值比信号开始快速增加的"拐点"作为裂纹前缘进入相应感应线圈通道的特征,花萼状涡流传感器可以实现疲劳裂纹的定量监测,监测精度为1 mm;离疲劳源较近的感应线圈通道的幅值比信号可定性监测结构的疲劳累积损伤程度。     

电涡流传感器的频率补偿式测量方法的研究

在电磁感应原理的涡流效应的基本理论研究的基础上,根据导体内部感应电动势随磁场变化频率增大的特性,针对金属导体内缺陷、合金组分带来的电导率变化这一实际材料的属性给检测线圈的反作用感应电动势带来影响这一物理现象,提出了一种频率补偿式的测量方法.该方法由于回避了电动势的直接测量,通过激励源频率的自动扫描跟踪标准样品的参数,以频率为表象空间提供材料的性能参数.通过理论计算和超强铝合金薄壁管的实验数据对比,该方法具有快速、准确的优点.通过电子学和计算机技术,该方法可以实现性能优异的测量系统,提供丰富的电涡流信息.     

基于磁场梯度测量的脉冲涡流检测关键技术研究

提出一种新型脉冲涡流检测技术,将广泛应用于医学核磁共振成像、超导量子干涉仪的磁场梯度测量技术引入到脉冲涡流检测技术中,以提高脉冲涡流检测金属构件表面缺陷灵敏度。通过仿真和试验,着重分析了脉冲涡流检测表面裂纹的扫描结果。研究发现,磁场梯度信号较磁场差分信号具有更高的检测灵敏度,验证了所提出技术的有效性。     

电涡流微距测量系统的研究

电涡流传感器具有非接触、精度高、响应快、不受油污等介质影响等特点,适用于对金属距离的检测。文章根据涡流检测原理,选用双线圈结构电涡流传感器,利用相敏检波技术(PSD)对信号X-R正交化分解得到阻抗值,从而分析位移的变化情况。实验结果表明,该系统具有较高的精度和稳定性,可以用于微小距离的测量。     

有孔金属导体板屏蔽特性的分析

对电小孔的耦合理论进行了总结,给出了计算具有电小孔的无限大金属导体板屏蔽效能的一般方法,讨论和分析了平面波源情况下不同形状孔对屏蔽效能的影响,通过数值计算,得出了一些有意义的结论。     

无轴承电机转子位移测量系统中电涡流传感器的安装

叙述了电涡流传感器在无轴承电机转子位移测量系统中的安装要求;分析了直接测量和差动测量的安装方式对测量结果的影响,为确定合理的安装方式提供依据并为后续的控制提供借鉴和参考.     

电涡流传感器测量精度的新型误差分析方法

针对电涡流传感器标定常用的随机误差分析法会扩大测量误差的估计范围,限制其工程应用的问题,提出了新型误差分析方法,对多批次测量数据进行误差上下限分析,同时建立了测量批次数的判断准则,这样可以更为精确地获得电涡流传感器的测量精度,并且具有较好的工程运用价值。