一种可扩展式磁传感器阵列及应用

介绍了一种基于UGN3503U线性霍尔传感器的磁传感器阵列,其测量区域可根据具体需要进行扩展,测量灵敏度及其外特性与UGN3503U基本一致。在将其制成传感模块的情况下,可以广泛用于在役长输管道、油罐等大型设备的漏磁探伤,由于测量面积和分辨力的提高,可以极大地减少信号处理通道数目,降低测量装置的复杂性,并提高测量系统的可靠性。     

新型商用化磁阻式传感器

磁电子学 (或自旋电子学 )是把物理学和电子学结合起来的新兴学科 ,已成为当今的热点研究领域之一。利用磁电子学中的巨磁电阻 (GMR)效应 ,可制得新一类磁阻式传感器 -GMR传感器。与传统的磁阻式传感器相比 ,GMR传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、抗恶劣环境、体积小等优点 ,具有广泛的应用前景。就目前已商业化的几种GMR传感器的工作原理作一评述。     

磁标记自旋阀巨磁阻生物传感器的研究现状

磁标记自旋阀巨磁阻(GMR)生物传感器以其灵敏度高、生物特异性好、适于自动化分析及可实时检测等特点,在科学研究和免疫诊断应用等方面有广泛应用。介绍了磁标记自旋阀GMR生物传感器的工作原理、研究进展和应用前景,并指出了该传感器目前存在的问题和改进方法。     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

巨磁阻传感器在炉管渗碳层厚度检测中的特性研究

裂解炉管在裂解石油的过程中,会发生渗碳现象,当渗碳到一定的深度,将会引起炉管材料的塑性降低和脆裂,导致重大的经济损失和诱发安全事故.利用炉管渗碳层厚度增加,引起磁性增加的特性,采用巨磁阻传感器检测磁性.在交流激励条件下,用铁片模拟渗碳层厚度变化,对巨磁阻传感器的激励频率、终端效应、提离效应等特性进行了研究,为后续检测仪器设计和使用提供理论基础.     

一种新型磁阻传感器的研究及应用

介绍了美国Honeywell公司生产的磁阻弱磁传感器的性能特点,以及由其组成的三轴智能型弱磁传感器在测量磁航向方面的应用.实验结果表明:在捷联状态下,用垂直陀螺提供载体的姿态角,在俯仰角、倾斜角达±45°的情况下,测角精度优于 0.6°.该传感器应用的显著特点是体积小、重量轻.它与垂直陀螺组成简易捷联航姿系统,已用于无人机的控制与导航.     

HMC1001型磁阻式传感器及应用

介绍了HMC1001型磁阻传感器工作的原理，阐述了它在弱磁检测中的地位，设计了在标准线圈中心磁场测量中单片机最小应用系统，给出了测试结果。     

引人注目的巨磁阻传感器

巨磁阻（GMR）是1988年才发现的，但是它很快走出实验室进入产品开发阶段。巨磁阻电桥传感器是为在宽范围测量或检测磁场强度而设计的。GMR传感器直接检测的是磁场，而不是磁场强度的变化速率，因此，作为位置传感器是非常有用的。实际上，由于它对磁场的微小变化很敏感，因此与磁性材料配合可精确测量直线运动或转动系统的位置或位移。由于检测元件尺寸很小，因此位置检测灵敏度很高，尤其是存在微小磁体或大团场梯度场会更是如此。这种传感器通过对载流导体诏场的测量，可以构成电流传感器或检测器。GMR磁传感器的主要应用有如下几方…     

一种钢轨表面伤损漏磁检测信号滤波方法

漏磁检测(MFL)是工程上常用的无损检测方法之一,针对钢轨顶面伤损漏磁检测信号受提离干扰的影响,根据伤损漏磁场在不同方向上的分布特征,提出了一种抑制钢轨漏磁检测提离干扰的滤波方法。采用阵列式传感器,根据x和z方向信号的差值确定参考信号实现滤波,根据伤损漏磁场的分布推导了传感器的安装方式。实验结果表明,该方法能够有效地抑制漏磁信号的提离干扰,显著地改善了漏磁检测信号。     

磁阻式传感器在角度测量中的应用

介绍一种利用磁阻式传感器构成的非接触角度自动测量系统。分析了非接触角度测量系统的结构、原理以及信号处理方法,给出了角度测试结果,系统的角度测量范围为0°~180°,测量精度为±0. 5°。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

钢丝绳磁检测中漏磁场的有限元分析

为了考察钢丝绳断丝产生的漏磁感应强度大小,为磁检测系统中传感器的设计提供依据,采用有限元法计算了钢丝绳断丝产生的漏磁感应强度。结果表明:钢丝绳断丝产生的漏磁感应强度是沿着远离钢丝绳表面的方向减小的,利用有限元分析可为传感器的设计提供理论依据和参考。     

基于漏磁检测的钢管探伤监控系统设计

针对钢管漏磁检测的特殊性,设计开发了一种带有干扰滤波的探伤监控系统,采用信号接收模块配合多串口卡,开辟了多个内存缓冲区,将数据进行多线程并行分析处理,极大地提高了数据处理的速度和检测的实时性。采用均值平移小波阈值去噪法对漏磁检测信号进行降噪处理,有效降低了测量噪音等干扰因素的影响,并消除伪吉布斯现象。软件部分利用 Visual Studio C＃进行开发,可以实现无人值守条件下的全自动流水线检测控制、自动钢管缺陷判断、报警和分析处理等功能。系统具有高的实用性和可靠性。     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.     

管道内部漏磁检测的仿真与实验研究

基于管道漏磁检测原理,以Φ325mm规格的管道内检测器为研究对象,运用有限元分析方法建立漏磁场的数学模型,采用ANSYS软件建立漏磁检测装置的二维实体模型,应用静态磁场仿真方法,计算分析矩形缺陷产生的漏磁信号与磁力线分布。并通过内检测器搭建的漏磁信号检测平台,采集由霍尔传感器阵列采集得到的多通道缺陷漏磁信号,分析对比两组实验数据,结果表明:数值仿真与实验数据的变化趋势一致。     

The inspection of magnetic flux leakage from metal surface cracks by magneto-optical sensors

We investigated the feasibility of using magneto-optical sensors for measuring the magnetic leakage fields in non-destructive evaluation. We used magneto-optical garnet thin films as a sensor and the effect of crack dimension on the sensor's response were investigated via a simple Faraday rotation technique. Our results show that the sensor signal displays a linear increase as the length and depth of the cracks increase however; the change in crack width does not have a significant effect on the magnetic leakage field and the sensor's signal. This technique is capable of high resolution magnetic imaging of small surface cracks and thus has great potential for application in the magnetic flux leakage test industry.     

漏磁法测量钢板厚度的有限元分析

阐述了漏磁法测量钢板厚度的原理,介绍了有限元法在磁分析中的应用,并通过仿真分析了漏磁法的可行性,结果表明:采用聚磁件可大大提高传感器的灵敏度,利用有限元分析可为传感器的优化设计提供理论依据和参考。     

三分量磁通门传感器轴定向问题研究

利用三分量磁通门传感器进行磁场测量时需知传感器的三个方向轴,而在传感器的安装工程中其三轴方向难于固定,这给磁场测量带来了不便。针对上述问题,从三分量磁通门传感器测量原理出发推导了传感器三轴定向计算公式和有背景干扰磁场时的轴定向误差计算公式;设计了三分量磁通门传感器三轴定向的仿真实验和物理实验,以实验数据为基础分析了背景磁场干扰源对磁通门传感器三轴定向的影响。研究表明:在高精度磁场测量中必须严格控制背景干扰磁场大小来减小传感器轴定向误差,所得结论对磁场测量有一定的实际指导意义。     

去除漏磁信号中系统噪声的小波系数去噪方法

漏磁无损检测普遍用于铁磁材料的无损检测中,是近年来输油管道检测中常用的一种有效方法。研究了输油管道检测中漏磁信号的去噪问题,由于漏磁信号被多种噪声源所污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。通过利用小波系数去噪, 提出一种去除漏磁信号中系统噪声的新方法。实验结果说明:该方法的去噪效果优于传统的小波去噪方法。     

基于漏磁原理的钢丝绳探伤仪影响因素研究

介绍了钢丝绳探伤仪漏磁检测原理,并使用有限元分析方法分析了传感器零件的材料、钢丝绳的提离距离及断丝根数等对基于漏磁原理的钢丝绳探伤仪检测结果的影响。分析结果表明,提离距离、断丝根数等因素对探伤仪检测结果影响较大,断丝角度、深度等因素影响较小。