相轨迹电涡流无损检测方法及频率响应特性研究

基于电磁涡流检测的变压器等效理论,研究了激励频率对电涡流等效变压器模型中各参数的影响。对不同频率正弦激励下空间磁通密度法相分量B_z信号进行相敏解调,并绘制其相轨迹图。仿真及实验结果表明,在不同频率的电流激励下,B_z的相轨迹最大值点所处位置相同.在该最大值点处,单一频率激励下B_z的相轨迹均呈现较好的线性度。而当激励频率变化时,相轨迹的斜率k_B呈现出高维度的变化规律,利用多项式拟合方法对k_B=f(ω)进行最小二乘拟合后发现,被测材料表面及内部缺陷均会对k_B=f(ω)的模型产生影响,表面缺陷对高频部分影响更明显,而内部缺陷使低频部分的变化更大。利用这一结论可有效识别缺陷深度,且该方法实现了对提离噪声的抑制。     

电涡流传感器中变压器型等效电路的适用性研究

为考察电涡流传感器中等效电路的适用性，本文从被测体材料角度出发，在分析等效电路基础上，采用分离变量法和数值计算法，得到不同被测材料下探头线圈阻抗与提离高度的关系，并与从等效电路得出的结论比较，确定等效电路的适用性，同时考察被测体厚度对线圈阻抗的影响，最后对得出的结论进行理论分析。结果表明，等效电路的适用性与被测体的涡流渗透厚度无关；对非磁性材料作用下的检测系统，等效电路适用，对铁磁性材料则不适用；同时在计算线圈阻抗时，应保证被测体厚度大于其涡流渗透厚度的20％。     

已知深度范围缺陷的选频带脉冲涡流检测方法

为进一步提高对一定深度范围的局部减薄缺陷的检测能力,提出了选频带脉冲涡流检测方法。介绍了选频带脉冲涡流的工作原理,说明了选频带脉冲涡流激励信号的选取原则,比较了传统方波脉冲涡流与选频带脉冲涡流对一定深度范围的局部减薄缺陷的检测灵敏度,并考察了选频带脉冲涡流的提离交叉点特征。数值实验结果表明：对于一定深度范围的局部减薄缺陷,选频带脉冲涡流比传统方波脉冲涡流检测灵敏度更高,且选频带脉冲涡流提离交叉点的特征能反映出缺陷深度。     

基于空间分布熵的电磁脉冲涡流无损检测方法

提出了一种估计非铁磁性金属材料表面及内部微小缺陷几何特征的新方法,在一种平面轴对称双线圈的脉冲电流激励下,测量材料表面三维磁通密度的时空分布情况,沿激励线圈法向对称轴计算三维磁通密度模的空间滑动移除模糊熵。研究结果表明,由材料微小缺陷所造成的电导率局部突变会增加磁场空间分布的无序程度,从而引起熵的增加。在一定范围内,缺陷几何尺寸的增加与熵的增加呈单调递增关系,利用该方法可有效检测金属铝板表面及内部的微小缺陷,并估计出缺陷的几何尺寸。     

基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法

为了有效利用电磁超声中的脉冲涡流信号,实现电磁超声、脉冲涡流检测方法对缺陷检测的优缺互补,提出了一种基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法,并结合数值仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

基于提离点的脉冲涡流测厚研究

脉冲涡流检测技术(PEC)是近年来发展起来的一种新的无损检测技术,与传统涡流检测技术相比具有频谱宽、信息丰富等优点,但检测中依然受到提离效应的干扰.本文围绕脉冲涡流在非磁性金属厚度测量中提离效应的干扰问题,通过引入提离点来分析脉冲涡流信号,以达到利用提离效应的目的.从仿真计算与实验结果来看,在一定提离范围内,应用提离点信息进行金属厚度测量效果较好,可以实现精确测量.     

涡流检测中阻抗信号的分解技术

主要研究了涡流检测系统中用于分离阻抗信号的相敏检波和X-R正交分解的原理和技术,给出了实现该功能的电路设计原理图,对于涡流检测技术的提高,具有较大的参考和应用价值.     

数显涡流电导仪的研制

本文利用ANSYS软件通过涡流检测线圈阻抗的数值计算,表明涡流检测传感器相对于被测导体的提离效应在阻抗平面图上是近似为直线的轨迹,提出利用相位变换的方法实现提离干扰信号的抑制,并在此原理基础上,设计了以ARM9微处理器为核心的、基于幅相鉴别抑制提离效应的涡流电导仪硬件电路,并给出了系统的软件层次框架.最后对标准试块进行测量,分析了测量结果和提离抑制效果,为研制智能化数显涡流电导仪提供了良好的基础.     

涡流法检测锈蚀的研究

本文采用涡流法检测金属表面的锈蚀状况。设计、制作了双线圈涡流传感器及其相应的检测电路，通过实验确定了最佳的检测频率，建立了锈蚀程度与提离曲线之间的关系。实验证明了该法的可行性。     

涡流检测探头提离变化对阻抗的影响及消除技术

简要介绍了涡流检测的基本原理和涡流探头的特性;分析和研究了涡流检测探头提离变化对阻抗的影响;针对单层金属板厚度的电涡流检测,根据仿真结果,提出了优选激励频率消除探头提离影响的新方法.对于非接触式单层板厚度涡流检测的研究与应用,具有重要参考价值.     

远场涡流无损检测技术在管道中的应用

远场涡流检测技术在国外发达国家中已充分应用于现场,且收效显著。国内还处于研究认识阶段。本文针对远场涡流检测技术的理论作了分析研究,并在实验室也做了相关的实验,实验结果表明,检测信号的幅值和相位可以反映套管的壁厚信息,检测信号的幅值和相位随管壁厚度成线性关系。     

脉冲涡流无损检测技术综述

不同于传统的谐波激励的涡流检测方法,脉冲涡流检测采用方波或阶跃方式激励,其测量的是涡流在构件中的衰减。由傅里叶理论可知,脉冲涡流激励中包含多种频率成分,根据电磁场理论,低频电磁波有更深的穿透深度,因而也就可能检测出更深的缺陷。由于脉冲涡流检测时,激励已经停止,因而传统涡流阻抗分析方法已经不适用于脉冲涡流检测信号分析,需要寻找新的信号处理方法或数据解释方法;同时由于导磁材料与非导磁性材料特性不同,信号特性差异极大,上述问题不论从理论上还是从工程上对脉冲涡流检测技术都提出了极大的挑战。从检测理论模型、传感器、信号处理方法及工程应用等方面,对脉冲涡流检测技术作论述,指出该技术进一步发展需要研究的问题,更好地推动脉冲涡流检测技术的发展。     

激励电流对脉冲涡流检测的影响研究

在采用脉冲涡流技术进行缺陷检测时,不同激励线圈中的电流会存在一定的差异。为研究不同线圈内激励电流对检测结果的影响,首先分析了不同线圈内激励电流的时频特征,然后研究了被测试件缺陷尺寸和材料属性不同时,不同激励电流作用下差分检测信号的频谱特征,分析了激励电流对检测信号频谱特征的影响规律。最后通过实验对分析结果进行了验证,结果表明:当被测试件缺陷尺寸不同时差分检测信号频谱特征受激励信号影响的规律也不同。     

超声与涡流复合式无损检测的机理及应用

基于超声与涡流复合检测技术的国内外现状,总结国内外各阶段复合式无损检测技术的特点,归纳研究热点,展望复合式检测技术的发展趋势。     

电涡流位移传感器输出特性自动检测系统

介绍了电涡流位移传感器输出特性自动检测系统的组成和设计方法,为简化计算,将检测数据转到EXCEL表格中处理,还分析了检测系统的测量不确定度。     

电涡流式钢板在线测厚系统设计

介绍涡流传感器的基本原理,论述涡流传感器应用于钢板厚度在线测量的原理、调节系统的设计以及传感器安装间隙的确定。并简要说明了单片机系统结构及其软件设计方法。     

基于人工神经网络的数字式涡流传感器建模方法

为了解决数字式涡流传感器的非线性问题,介绍了利用函数连接型神经网络进行建模的原理以及神经网络权值调整的算法。从实测数据出发,建立了数字式涡流传感器的数学模型。结果表明,这种模型误差小、精度高、有良好的鲁棒性以及可在线标定等优点,比最小二乘法更具有实际意义,在测控系统中有广泛的应用前景。