基于GMR的电磁无损检测研究

巨磁电阻(GMR)的检测灵敏度不受频率影响,具有方向敏感特性,且芯片尺寸小,外围电路简单,空间分辨率高,与传统电磁无损检测技术相结合,体现出独有的优势。本文对GMR器件在电磁无损检测中的应用情况进行了综述。对GMR器件、激励方式、探头结构、模型分析等方面的研究进展进行介绍。总结了基于GMR器件的电磁检测对细小缺陷和深层缺陷所达到的检测水平,并对该技术所面临的进一步的技术挑战进行了讨论。     

一种电涡流金属材质检测装置探讨

从电涡流传感器无损检测的特点出发,提出一种基于电涡流传感器的金属材质检测装置。对该装置的各功能模块进行了具体分析,并设计了相关测量电路及接口电路以实现对金属材质的快速无损检测。选取铜、铝和铁开展试验研究,试验结果表明该装置能有效检测金属材质种类,为实现金属材质的快速无损检测提供了一种较好的解决办法。     

基于涡流传感器阻抗变化的导电材料缺陷检测

涡流检测是应用在导电材料电磁无损检测和评估中的技术。在常温25 ℃下对试样表面缺陷区域的涡流分布进行有限元仿真分析,提出一种通过涡流传感器线圈阻抗变化对高温100 ℃与150 ℃下导电材料表面缺陷进行检测的方法。分别在常温和高温的条件下进行线圈阻抗测量并产生相应的阻抗3D表面颜色图,通过被测试片表面阻抗的振幅和相位分析其是否存在缺陷。测试结果证明当试件暴露于高温环境中,可以通过涡流传感器线圈阻抗的变化判断被试导电材料表面是否存在缺陷,并且给出了不同温度下缺陷和线圈阻抗之间的关系。     

构件损伤脉冲调制涡流检测探头新构型及性能综合分析

金属构件在加工制造和服役期间常出现腐蚀、裂纹等结构型损伤,影响结构完整性,威胁设备安全运行.因此,对金属构件实施高效无损定量检测非常重要.基于传统涡流检测探头结构,提出一种漏斗形磁芯探头新构型,可在脉冲调制涡流检测中有效提高对表面和背面缺陷的检测灵敏度.针对所提探头,通过建立其解析模型并推导检测信号解析表达式,系统探究该探头的检测性能.仿真研究表明,所提漏斗形磁芯探头在金属构件表面和背面减薄缺陷检测中具有更高灵敏度,并开展系列实验研究.实验研究在验证仿真结论的同时,进一步证实所提漏斗形磁芯探头在提升金属构件表面与背面局部腐蚀缺陷检测灵敏度方面的有效性.     

基于超声相控阵技术的瓷绝缘子纵波检测

介绍了一种基于超声相控阵纵波检测瓷绝缘子表面及内部缺陷的技术。通过对超声相控阵理论深入研究,提出了采用超声相控阵纵波检测表面(近表面)缺陷的新理念,并通过试验研究,确定了检测探头的参数,总结出一套系统的瓷绝缘子检测方法。最后通过检测实例,证明了该方法的可行性和优越性。     

基于SLIC超像素算法和密度聚类的TA2钛板表面缺陷定量化评估研究

由于边缘效应的影响,TA2钛板涡流C扫描图像中缺陷区域与背景区域混杂,边缘对比度低,难以实现缺陷区域定量化评估。针对以上问题,提出了一种基于简单线性代聚类(SLIC)超像素算法和密度聚类算法的涡流C扫描图像分割方法。首先对TA2钛板进行涡流无损检测,获得包含有TA2钛板表面缺陷的涡流C扫描图像;然后利用SLIC超像素算法将获得的C扫描图像预分割成若干小区域;最后通过密度聚类算法对预分割后的C扫描图像进行区域合并,得到受检测TA2钛板C扫描图像中的缺陷区域,通过对缺陷区域进行细化处理和轮廓跟踪可以得到TA2钛板缺陷区域的估计长度,实现对TA2钛板表面缺陷的定量化评估研究。实验结果表明,该方法能够有效地实现受检测的TA2钛板表面缺陷的可视化、定量化分析,与传统的图像分割方法相比分割效果更优、准确性更高。     

电磁无损检测在发电厂的应用

电磁无损检测(NDT)法是指用于像水轮机叶片、发电机转子、护环及管式热交换器等电厂关键设备检测的涡流试验法。单频或多频涡流测试技术已与基于自动化计算机的无损检测系统相结合,成为快速提供现场数据的磁场检测器。借助它,可作出机组是否继续运行、还是维修和/或更换部件的重要决定。     

基于超声纵向波的电力杆塔地脚螺栓缺陷无损检测研究

电力杆塔地脚螺栓的良好与完整是杆塔稳固的重要保障,杆塔地脚螺栓存在的缺陷问题会严重威胁到杆塔的结构安全.目前对于杆塔地脚螺栓的缺陷检测尚未有较好的解决方案,因此论文基于超声纵向波设计一种地脚螺栓缺陷无损检测系统,可实现对螺栓缺陷情况的准确检测.该系统由信号激励以及信号接收两个部分组成,主要包括信号发生器、数模转换器、调理电路、阵列式激励传感器以及接收传感器、前置放大器、模数转换器、存储器等模块.对模型桩的测试结果表明,论文所设计的无损检测系统可以较好地实现对杆塔地脚螺栓缺陷情况的检测.     

涡流探伤在电厂凝汽器管检测中的应用

通过对国电公司火力发电厂爆管事故与凝汽器泄漏的统计分析，以及涡流无损检测技术在全国各行业的广泛应用，针对我区涡流检测技术开展较晚，使用严重不足的情况，对涡流无损检测的原理、仪器的频率选择、标样管制作、缺陷相位的形成、实际检测中的缺陷进行分析，建议应在我区大力推广使用这一些技术。     

电站在役高压给水加热器远场涡流检测

简要介绍了远场低频涡流检测的工作原理。针对电站高压给水加热器的涡流无损检测，对检验方法、仪器设备、标样要求、缺陷评定以及探伤报告等进行了规范，此举对电站高压加热器的涡流无损检测具有现实的指导意义。     

多通道在线涡流检测系统研制

针对当前工业生产线上对涡流检测设备多通道、高速化的需求,设计了一种可应用于在线检测的多通道涡流检测系统。系统由涡流信号处理电路、多通道数据采集系统、基于Vxworks系统的实时控制计算机、数据管理计算机以及相关软件组成。涡流信号处理电路的激励频率范围为300 Hz～3 MHz,灵敏度0～72 dB可调。多通道数据采集系统能同时对四路涡流检测信号进行采集,每个通道采集率可达200 K,能够满足1 200 m/min生产线上穿过式涡流检测的需求。涡流检测数据可通过PC104总线送往实时控制计算机以进行缺陷识别和标注。数据管理计算机可实时显示当前检测试件的阻抗平面图并储存缺陷数据,还可对检测参数进行调节以适应不同的检测条件。薄壁铜管的穿过式涡流检测实验表明,系统具备多通道检测能力,检测信号信噪比高,对0.6 mm微小缺陷有很好的检测效果。     

涡流检测高压电缆附件铅封缺陷的试验研究

为了可靠检测高压电缆铅封状态,解决人工铅封检查效率低下电缆附件故障高的问题,提出高压电缆附件铅封缺陷涡流检测方法。通过分析高压电缆附件铅封常见结构、缺陷,根据涡流检测原理与特点,提出铅封涡流检测的影响因素及适用理论。获取铅封试样制作铅封模拟缺陷,调试铅封涡流检测专用探头、仪器参数,采集、评价有缺陷和无缺陷位置涡流图谱并实施应用试验,验证了依靠常用涡流检测设备检测高压电缆附件铅封表面开裂缺陷的可行性。证明了不拆除外部绝缘条件下的高压电缆附件铅封涡流检测可靠性,铅封试样的涡流检测具有不受检测位置影响、检测速度快、检测精度高的优势。试验研究结果为完善高压电缆附件铅封涡流检测工艺,开展高压电缆铅封接头故障检测提供了有效技术参考。     

锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头表面裂纹涡流检测技术研究

针对火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的特点,设计制作马鞍型阵列式涡流探头和对比试样,改进升级ET-556H多频涡流检测仪,并通过试验提出火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的最佳参数.本涡流检测技术不仅方便操作,而且可提高检测分辨率和灵敏度,对于火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管外表面0.4 mm深的周向线...     

用于电机位置检测的电涡流传感器电磁场仿真分析

在电机控制系统中,转子位置信号是调节电机运转情况的重要参数.电机需要应用在高温、油污等环境中,这就要求在该环境中仍能得到准确的位置信号.电涡流传感器以其结构简单、成本较低、耐高温耐油污、可靠性高等优点而应用于电机位置检测系统中.电机位置检测系统对精度及灵敏度有较高要求,需要对电涡流传感器进行分析与优化设计.文中提出一种新型同轴三线圈电涡流传感器,利用电磁场相关理论对电涡流传感器进行分析,并应用有限元分析法,利用ANSYS软件,使用GUI操作与APDL语言相结合的方法建立新型电涡流传感器在电机位置检测中的三维参数化模型,并进行仿真求解后处理,得到分析所需要的数据,为进一步设计一个适用于电机控制系统的电涡流传感器提供依据.     

双频涡流检测系统的设计*

双频涡流检测是涡流检测中的研究热点。简要的分析了双频在涡流检测中的必要性,介绍了涡流检测的基本原理,叙述了双频涡流检测系统的整体方案,并分别从双频激励源的设计、信号检测电路的分析、双频信号提取电路的分析和信号的处理方法等方面介绍了双频涡流检测系统的设计过程。以涡流检测的主要干扰因素之一提离效应为例验证了双频涡流检测对于干扰因素抑制的有效性。     

铁轨金厲表面涡流无损检测系统

针对我国铁路快速发展,特别是高铁的发展,保障火车的安全运行当属重中之重故设计一套便于携带,灵敏度高的涡流探伤系统,涡流探头提取微弱损伤信号,经过滤波放大,模数转换等信号处理电路送给单片机处理,同阈值比较,确定路轨表面是否出现损伤从而为铁路安全运行提供保障。     

谱分析型多频涡流检测的信号处理方法研究

多频涡流检测是有效实现多参数检测和干扰抑制的无损检测方法.在谱分析型多频涡流检测中,采用同步方式合成多频激励信号,将涡流检测信号进行放大后,采集进行DFT变换,在频域进行特征提取分析.基于遗传算法,对多频激励信号的初始相位进行优化,降低激励信号的峰值因数,减小驱动电路工作电压范围.对检测信号进行谱分析,通过谱能量的变化...     

一种用于摆动天平系统的位移传感器设计

在摆动天平法的研究中,为了准确地采集到天平横梁摆动的位移信号,需要设计一款测量范围20mm左右,灵敏度高于0.1V/mm的位移传感器。针对摆动天平法研究中对位移信号检测的要求,作者分析了非接触性测量中的电涡流式位移传感器的基本结构和工作原理,设计了一种用于检测天平横梁摆动信号的电涡流式位移传感器,并通过实验对自主设计的涡流传感器的线性度、灵敏度、迟滞以及重复性进行了测试。实验结果表明该传感器在20mm范围内,输出与线性拟合值差值的相对标准差小于3.46×10-3,相对迟滞误差小于0.0045,适合用于摆动天平法课题研究中对天平垂直摆动位移的测量。     

基于自旋阀巨磁电阻传感器的直流电流测量

自旋阀巨磁阻(gian tmagne to resistive,GMR)传感器具有灵敏度高、线性度好、体积小等显著的优点,在直流电流测量中具有极大的发展潜力。首先介绍了利用自旋阀GMR传感器进行直流电流测量的工作原理,推导出了自旋阀GMR传感器输出电压信号与被测直流电流之间的关系式。然后,对自行研制的自旋阀GMR传感器做了特性测试,确定了它的线性工作区域。在自旋阀GMR传感器的线性区内进行了直流电流测量实验,实验结果表明:当用正5V电压源为自旋阀GMR传感器供电,且铜线与自旋阀GMR传感器相距2mm时,电流测量范围为0~4A,其输出电压信号幅值为29.63~75.21mV,灵敏度为11.39mV/A。     

基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法

为提升变压器局部放电特高频信号检测灵敏度和抗干扰能力,研制了上限检测频率达480 MHz的特高频线圈传感器,其具备在变压器铁芯/夹件接地位置检测局部放电特高频电流信号的能力。在实验室设置局部放电模拟缺陷,研究了变压器悬浮电位放电和绝缘表面放电的信号特征,有助于对现场检测的信号进行类型识别。研究了变压器现场检测去干扰方法,在此基础上研究了基于宽频带声电检测的变压器现场局部放电诊断及定位方法,并进行了实测验证,检出110 kV变压器内部局部电位放电缺陷,有助于提升变压器局部放电现场检测水平和诊断准确性。