基于电涡流传感器的锻锤锤头位移检测系统设计

针对锻压现场强振动、高温度、多粉尘的特点,提出了一种基于电涡流位移传感器的锤头位移检测方案,以解决锻件尺寸在线监控的问题。该方案在锤头侧面垂直方向上加工出等距凹槽作为刻度标尺,电涡流传感器探头安装在机架上且正对凹槽刻度标尺的位置,通过采集锤头运动过程中传感器输出电压信号的动态数据计算锤头位移。在设计过程中,首先采用有限元软件对该方案进行仿真研究,通过分析凹槽刻度标尺表面磁场特征,确立了方案的可行性;其次,采用金属板材加工凹槽刻度标尺进行实验,建立位移测量数学模型。实验结果表明,该方案可行且具有较高的测量精度。     

金属波纹管的阵列涡流检测

制作了多层不锈钢薄板和金属波纹管人工缺陷试样并进行阵列涡流检测试验,研究了阵列涡流检测的检测能力及技术特点。试验结果表明,阵列涡流检测技术能有效检测多层不锈钢薄板和金属波纹管的表面及内部线性缺陷;缺陷信号幅值和相位与缺陷埋藏深度有关,可通过幅值和相位来综合判断缺陷的埋藏深度。     

一种用于检测金属物体轮廓和材料性能的新型传感器——涡流阵列

在1993年10月于德国纽伦堡举行的第六届国际传感与系统技术博览会及学术会议上,介绍了一种集成涡流探测器阵列。该阵列由总长25mm的64个磁阻元件组成,采用薄膜工艺制作。激励磁场由环绕线列的环状共用线圈产生。每个传感单元都可以检测到由涡流在受检物体内部产生的磁场畸变,由此获得传感器下方与检测物体的几何形状或材料特性相关的分布轮廓线。     

金属回转体表面涡流探伤装置设计

为更准确地对昂贵金属回转体进行裂纹定位工作,根据涡流检测原理设计一种用于金属回转体表面的裂纹检测装置。该检测装置采用涡流传感器直线移动、回转体旋转的检测方式对回转体的外表面进行全面检测。检测装置主要由变速器、传动结构、涡流传感器、提离调整机构和坐标记录结构组成,通过涡流传感器-数据采集卡-计算机之间的数据传递来对输出数据进行降噪、显示及储存。该装置可用于较大直径回转体表面裂纹的检测与储存,给裂纹车削工作提供方便,也为其他设计人员提供了参考。     

基于涡流阵列的裂纹检测仿真分析

分析了涡流阵列检测技术的基本原理。利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,研究了裂纹检测时的输出信号特征,并考察了工作频率对输出特性的影响。研究表明,裂纹的出现会导致感应线圈输出信号的幅值和相位发生变化,随着激励信号频率的增加,涡流阵列传感器输出信号的差异变大,在3MHz左右时达到最大,然后减小。试验为该传感器的进一步研究及应用提供了参考。     

铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测仿真研究

为了分析阵列涡流传感器扫查不同位置表面横向裂纹时的线圈输出信号特征,以及焊缝受热区金属材质变化对线圈输出信号的影响,建立铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测的三维有限元模型。结果表明:当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5mm时,裂纹长度与线圈感应电动势的波峰幅值呈单调递增关系,探头扫查侧面裂纹时的线圈感应信号总是大于正上方裂纹;焊接所引起的5A06铝合金材料电导率减小会使线圈的感应电动势幅值增大,且当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5 mm时,裂纹长度越大,电导率减小在裂纹检测时对线圈输出信号的影响越小。     

带铜套铝基销钉孔的涡流阵列检测

针对某机低压压气机转子叶片根部带铜套的销钉孔部位,采用涡流阵列检测方法,设计并制作对比试样和专用的涡流阵列检测传感器,通过大量样件的涡流检测试验结果和去除铜套后的荧光检测结果对比分析实验,验证了涡流阵列检测方法的可行性和准确性,实现了带铜套铝基销钉孔部位的全覆盖涡流阵列检测。     

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     

电涡流位移传感器在压缩机中的应用

根据电涡流位移传感器高频响和高可靠性等优势,提出将电涡流位移传感器与工装相结合,分析其在压缩机曲轴运转角度、转子系统轴向振动以及阀片升程等试验中的效果。试验结果表明:电涡流传感器能满足压缩机内部复杂恶劣的工作环境要求,实现各位置位移的全面检测,适用于压缩机内部机械运动特性的评估测量。     

曲面金属表面粒子掩膜电沉积微坑阵列研究

目的在曲面金属表面制作微结构阵列。方法提出一种采用界面转移法在曲面金属零件表面制作胶体粒子掩膜,并在胶体粒子间隙中电沉积金属制作微坑阵列的工艺。采用扫描电子显微镜和接触角测量仪,对沉积层的表面形貌和润湿性能进行检测。结果采用界面转移法可以在金属零件表面形成均匀排列的单层胶体粒子掩膜,在0.3 A/dm~2的电流密度下电沉积20 min去除粒子掩膜后,在曲面金属零件表面得到均匀排列的微坑阵列,单个微坑尺寸约为3.4μm。在0.3 A/dm~2的电流密度下电沉积10～50 min,微坑的尺寸随电沉积时间的增大而增大,疏水性随微坑尺寸的增大而先增大后减小,微坑尺寸为5μm左右时,沉积层的疏水性最好,其圆柱面接触角约为120°。结论采用界面转移方法制作胶体粒子掩膜并结合电沉积工艺,可以在曲面金属表面制作均匀的微坑阵列。带有微坑阵列的沉积层为疏水表面,通过调节电沉积电流密度和沉积时间可获得疏水性最好的微坑结构阵列。     

老龄飞机金属结构腐蚀检测中的平面涡流阵列传感器仿真研究

环境腐蚀引起的剥蚀损伤、坑蚀损伤和腐蚀疲劳严重影响了老龄飞机飞行安全性,涡流阵列传感器具有的快速扫描检测能力和与被测件非接触的特点,满足了现阶段民航和军方对老龄飞机金属结构腐蚀检测的迫切需求.本文阐述了涡流阵列检测技术的基本原理,利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,分析了提离距离对传感器输出特性的影响.研...     

Development, fabrication, and test of a modular eddy current micro sensor on a flexible polymer foil

This paper describes the development and fabrication of a modular eddy current micro sensor on a flexible polymer foil. Due to handling purposes during the micro sensor fabrication process the modular eddy current micro sensors are fabricated on a temporary Si substrate. To enable a release of the micro sensors at the end of the fabrication process, initial investigations concentrated on the proof of principle applying a deep reactive-ion etching (DRIE) process to structure the Si wafer. The DRIE process was used to structure Si frames, which serve as carriers for the modular micro sensors. For the evaluation of the fabricated eddy current micro sensors, electrical resistance measurements were accomplished with the integrated anisotropic magneto-resistance (AMR) sensor. The aim of these investigations was to evaluate the influence of the substrate material on the characteristics of the AMR sensor. The electrical output signal of these micro sensors were subsequently compared to electrical resistance measurements of identical AMR sensors fabricated on a Si substrate and served as reference. To prove the capability of the completed eddy current micro sensors, a defect in form of a scratch was created on the surface of a Cu probe and investigated by eddy current testing. The electrical output signal of the eddy current micro sensor was subsequently compared to an optical measurement of the surface profile of this scratch. There is a high correlation between the optical measurements and the signal of the eddy current micro sensor.     

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.     

脉冲涡流阵列缺陷成像检测技术

脉冲涡流阵列系统具有大面积、快速检测的优点,可用于金属表面裂纹的自动在线检测。在无损检测领域,应用成像技术可以直观地观测到被检测物体的缺陷位置及大小,提高检测人员的工作效率,促进无损检测技术的应用普及。设计了一套脉冲涡流阵列检测系统,包括脉冲涡流阵列探头。应用该系统对标准铝合金试件的缺陷进行了初步的成像处理,给出了标准铝合金试块缺陷成像检测结果,并指出今后的工作方向。     

脉冲涡流检测中传感器空间位置变化对检测结果影响规律的仿真分析

在脉冲涡流检测中,为了研究传感器空间位置变化对检测结果的影响规律,通过AN—SYS有限元仿真的方法,分析了传感器水平和垂直位置变化对感应电压信号及缺陷附近电磁场分布的影响。仿真结果表明,传感器位于水平及垂直方向的不同检测位置时,前者可通过感应电压得到峰值时的检测位置,实现对缺陷的边缘检测,后者的感应电压信号具有提离交叉点。仿真结果为试验研究传感器空间位置变化对检测结果的影响提供了理论指导。     

2D Eddy current sensor array

This paper presents the design and development of a two-dimensional eddy current sensor array and the improved response of the array using a super-resolution algorithm. A computational model of the array is derived using dyadic Green's function and volume integral method. This application was realized for detecting fatigue cracks, introduced in AISI 304 samples by subjecting them to cyclical loading.     

通用扫描成像检测软件的开发及应用

介绍一种用于无损检测的通用扫描成像软件。该软件设计有不同的软接口，可以配用不同的扫描器、检测设备和模数转换卡，实现不同方式的超声扫描成像和涡流扫描成像。     

基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤方法与装备

提出了一种利用永磁扰动探头阵列对钢管端部进行自动探伤的新方法。分析并给出了探头与钢管的相对运动方案,以使钢管纵、横向伤检测具有一致性。通过组建实验装置对该方法进行验证。设计了自动跟踪钢管端部跳动的永磁扰动探头阵列,开发出基于永磁扰动探头阵列的钢管端部自动探伤机,并给出了钢管端部检测过程的工艺要求。利用这种检测方法可以较大程度地减少钢管端部的检测盲区,钢管内外壁探头独立,可以区分内外伤。     

一种基于摆动式涡流传感器的焊缝跟踪方法

采用非接触电涡流传感器应用于焊缝跟踪,利用指数运算电路补偿传感器的线性度,从而加大了传感器的量程,消除了传感器在焊缝跟踪过程中的失真情况.选用摆动式涡流传感器检测焊缝偏差信息,实现复杂形状焊缝的平板对接I形坡口的自动跟踪.应用区域积分差值加权比较法对焊缝的偏差信息进行分析,消除了因板厚不均匀以及错位的误判,在采样数据点不变的情况下,提高了焊缝跟踪精度.结果表明,摆动式涡流传感器用于焊缝自动跟踪可行,跟踪效果好,为目前对自动焊缝跟踪技术的研究提供了一种新的方法.