基于U形磁导体聚焦探头的脉冲涡流检测研究

脉冲涡流检测技术是检测带包覆层金属构件腐蚀的主要技术之一.本研究提出了一种U形磁导体聚焦探头,通过探头中U形磁导体结构引导磁场使涡流聚集于磁导体探头下方,以避免圆柱形探头的涡流检测盲区.仿真研究了探头激励线圈周围的磁场分布,用于分析磁导体对于磁场的导引状况;同时比较了不同探头提离下试件上感应涡流的聚焦状况用于分析探头对...     

仿真研究在低频涡流探伤中的应用

简要介绍了涡流检测的基本原理及其应用,提出了仿真分析辅以实验验证的研究思路。建立了针对低频涡流探伤的有限元仿真模型,列出了磁场、仿真方面的理论分析,给出了仿真分析步骤。最后以图表的形式给出了仿真结果及其拟合曲线,并对仿真结果的趋势进行了探讨。经与部分实验结果对比,得到的仿真结果与实验结果基本吻合。这充分显示了这种研究思路在涡流检测中的可行性及在实际工程应用中的重大意义;同时,得到的仿真结果又为实际检测系统中缺陷的定量研究提供了参考。     

轨道涡流对磁浮车辆头部悬浮间隙传感器的影响

处于中低速磁浮车辆头部的悬浮电磁铁运行时,在轨道上会感应出明显的涡流,这种随着速度的升高而增大的涡流,不仅影响头部悬浮电磁铁的悬浮吸力大小,同时也会影响基于电涡流原理的悬浮间隙传感器的检测输出信号。针对涡流对车辆头部悬浮间隙传感器的影响,利用电磁仿真软件Maxwell 3D对单电磁铁模块模型进行了瞬态磁场仿真,分析了电磁铁模块运动致使F轨产生的涡流与传感器线圈激励致使F轨产生的涡流之间的重叠现象,得出了该涡流影响容易导致传感器测量值偏大的结论,试验结果也验证了上述结论。     

燃气管道电涡流裂纹检测仿真研究

燃气管道外表面疲劳裂纹是可能导致管道断裂的危害性缺陷.通过有限元仿真与实验研究,研究利用多频涡流检测技术使用柔性阵列式探头检测以4340#钢为材料的管道外壁疲劳缺陷问题.仿真给出不同物理参数的管道涡流分布、磁场分布及其变化.从仿真结果可观察出,管壁涡流疲劳裂纹检测结果并非与输入激励频率成正相关,而是针对不同金属材料具有最优参数.涡流检测提离值与磁场强度成负相关.涡流场的分布及其变化规律与磁场情况类同.据此可知检测管壁疲劳裂纹时依据金属材料选定最优物理参数进行检测可有效提高管壁涡流疲劳裂纹检测质量.实验研究结果与仿真结果一致,并且得出以4340#钢为材料的管壁疲劳裂纹涡流检测最优参数,对于涡流无损检测性能的优化提高具有一定的参考价值.     

激励磁场对逆磁致伸缩索力传感器影响仿真

基于钢缆索索力传感理论模型和环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,传感器输出感应电压与激励磁场变化、加载外力变化、某一激励磁场下的材料磁导率及空气间隙尺寸等有关.重点分析了激励磁场变化对传感器输出的影响,分别在激励磁场为稳恒直流磁场、交流磁场、按矩形波规律变化磁场三种情况下对传感器输出进行了讨论和仿真分析.仿真结果表明,在稳恒磁场激励下,可通过感应积分电压求缓变外力,通过感应电压求得非缓变外力.在交流激励下.激励磁场频率对传感器输出有明显影响,频率越高,由激励磁场变化所引起的感应电压幅值越大.     

电涡流检测系统仿真分析的前处理技术

基于推进波前网格生成方法,文中提出了一种适合于是流检测系统的有限元分析的可靠的自适应网格生成方法,并以此方法成功地划盼了电涡流检测系统的有限元网络,并给出了仿真分析结果。     

矩形脉冲涡流传感器的缺陷定量检测仿真研究

传统的脉冲涡流传感器由于其结构特点,在实际检测中存在自身激励干扰,使得其对缺陷的检测灵敏度不高。为了提高传感器对缺陷的检测能力,采用矩形传感器对铝板上缺陷进行检测。在分析矩形脉冲涡流传感器检测原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了矩形脉冲涡流传感器检测模型,对矩形激励下方铝板表面涡流分布进行了仿真计算,研究了缺陷对空间三维磁场的扰动规律。仿真结果表明:矩形传感器能够在铝板表面激励出均匀的感应涡流;当有缺陷存在时,提取三维响应信号的幅值为特征量,分析传感器在扫描路径上不同位置检测幅值的变化特征发现,通过3个信号幅值变化的位置和幅值变化的程度可以实现对缺陷长度,宽度和深度进行定量检测。     

双金属材料电涡流差动测厚方法及应用

针对双金属材料厚度的电涡流测量,采用有限元方法仿真分析了双金属材料几何尺寸、不同的双金属层厚、电涡流传感器激励频率等对测量灵敏度的影响;给出了电涡流差动测厚的实用公式,并现场应用于汽车发动机双金属材料止推片厚度的检测,测量精度达到微米级.     

基于涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制研究

本文主要运用涡流式传感器检测的连铸结晶器液位控制问题研究,文章简要叙述了电涡流传感器的工作原理、电涡流式传感器等效电路,通过电涡流传感器采集钢水液位的信号,构建了液位检测连铸结晶器系统控制系统的数学模型,分别构建了电涡流传感器模型、伺服电动机系统模型、塞棒流量特性模型、连铸结晶器模型,并用MATLAB软件下的组态Simulink进行仿真,经仿真表明,该算法可以很好地对结晶器实施控制,经过实际运行该算法是完全正确的、可行的、有效的。实验结果表明,该控制算法连铸结晶器液位控制效果良好。     

基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器设计及缺陷定量评估与分类识别

为了克服传统脉冲远场涡流传感器由于结构的限制带来的激励磁场在空间出现发散、对大壁厚管道检测能力较弱以及难以对缺陷进行准确定位的问题,在分析了脉冲远场涡流检测原理的基础上,采用仿真与实验相结合的方法,仿真分析了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器的聚磁效果,研究了该传感器对管道轴向内外壁裂纹缺陷的定量评估能力,比较了检测线圈处于不同位置时的缺陷分类识别效果。仿真结果表明,该传感器通过引导磁场的定向传播实现了对磁场的聚集,同时,通过提取适当检测位置的信号负峰值可以实现对缺陷的分类识别。最后,采用实验的方法验证了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器对管道轴向裂纹缺陷深度的定量能力,实验结果表明该传感器可以很好的实现对缺陷的定量评估。     

涡流检测系统仿真分析的自适应算法

该文针对电磁场有限元计算的特点,深入研究了涡流检测系统中电磁场有限元后验误差估计的误差模选择问题,并在分析Zienkiewicz-Zhu方法在电磁场有限元后验误差估计应用中存在局限性的基础上,提出了一种适合于涡流检测系统中电有限元分析的后验误差估计新方法。在此基础上,结合James R.Stewart和Thomas J.R.Hughes所提出的简单实用的有限元算法,提出了一种适合于涡流检测系统中电磁场有限元分析的hp 自适应新算法。     

脉冲涡流检测系统的设计

介绍了脉冲涡流检测系统的基本原理,设计了一种脉冲涡流检测系统,将该系统用于检测金属内表面缺陷,提取了峰值电压和过零时间等时域特征量,并用最小二乘法对其进行拟合,通过实验验证,实现了对金属缺陷的定量检测。     

基于粒子群优化算法的线圈系统设计

采用磁变模拟法,模拟舰艇在海洋上航行进行旋转和摇摆,在地磁场的作用下产生的涡流磁场,来实现对舰艇涡流磁场的测量.为了更精确地模拟地球磁场,首先需要创造一个均匀度相对较高的磁场空间.基于此目标,采用粒子群优化算法,以线圈系统的均匀度为目标函数,通过迭代的方式,对线圈系统的位置参数和匝数参数进行优化计算找到最优解.依据最优解,结合实验场地的特点和实际线圈系统的搭建情况,对线圈系统产生的磁场的均匀度进行了模拟仿真,建立了一个在中心区域均匀度高于95％ 的相对均匀的磁场空间.     

便携式多通道涡流探伤仪的设计

给出了一种基于ARM和嵌入式操作系统的新型便携式涡流探伤仪的设计方案,针对高精度涡流检测的强实时性关键技术提出了一种中断与DMA相结合的新的解决方法,较好地满足涡流探伤对可靠性和实时性的要求。详述了系统硬件体系结构及系统软件的具体实现。     

磁通门铁芯涡流效应磁场计算与HSPICE仿真

在交变磁场下,针对铁磁材料中涡流效应对磁滞回线的影响在传统分析计算中存在的难题,提出一种基于HSPICE的磁通门铁芯涡流磁场计算和仿真方法.磁通门铁芯用考虑磁滞现象的Jiles动态模型描述,运用欧姆定律和毕奥-萨伐尔定律得到涡流产生的寄生磁场,再将寄生磁场与激励磁场叠加代入Jiles动态模型,即得到涡流对磁滞回线影响的数学模型.最后,利用HSPICE进行仿真验证,结果表明:在0.5 Hz、50 Hz、200 Hz和500 Hz 4种不同频率电压源激励下得到的铁芯磁滞回线波形,与实验结果拟合较好.     

柔性涡流阵列传感器的磁场计算分析

设计了一种由6个阵列单元（螺旋线圈）所组成的柔性涡流阵列传感器,基于电磁场理论建立柔性涡流阵列单元的电磁场模型,推导出柔性阵列单元线圈径向和轴向的磁场强度计算公式,仿真分析阵列单元线圈磁场强度与电流、线圈间隙、内外径等参数的关系,对柔性涡流阵列传感器的发展具有一定参考价值。     

双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场数学模型

基于对焊接熔池内流体的流动和热传递过程的分析,建立描述三维双丝共熔池GMAW焊接熔池流场和温度场的准稳态控制微分方程组,并将控制方程组离散化,为GMAW焊接过程的计算饥模拟提供基础。     

脉冲涡流矩形传感器参数的仿真优化与实验

脉冲涡流矩形传感器是近年来涡流无损检测的研究热点。采用Comsol有限元仿真软件建立了矩形探头有限元仿真模型,并且根据仿真结果设计了矩形探头进行缺陷检测实验。通过仿真和实验的对比分析,结果表明:矩形探头长宽高尺寸在2∶1∶1.5的比例下灵敏度、线性度最佳。