基于FPGA的金属膜厚检测系统

根据多频电涡流检测原理,设计了基于FPGA的检测系统,实现了涡流传感器的多频激励和阻抗分析,发现传感器的峰值特征频率与被测金属膜厚相关,进而从峰值特征频率捡取金属的膜厚信息.通过对多层铝箔进行测量实验,并采用保形拟插值对实验数据进行拟合,得到满意的测试结果.系统基于FPGA架构,可实现对金属膜厚度的实时、在线测量.     

基于灵敏度分析的EMT传感器优化设计

本文从线圈个数、线圈距离、线圈直径、线圈形状四个方面分析传感器的优化问题.计算了各种传感器模型下的灵敏度矩阵,分析了各灵敏度矩阵的特征值谱,总结了各参数对EMT传感器的影响规律,最终给出了EMT传感器的优化结果.     

基于脉冲涡流信号的金属膜厚测量

脉冲涡流检测技术能够快速方便地检测金属导体厚度,为了研究脉冲涡流检测技术在金属膜厚测量中的应用,首先设计了测量系统传感器,并分析了其工作原理;采用ANSOFT软件对不同测试金属厚度下传感器的响应信号进行了仿真计算;然后搭建了实际的测厚系统,对不同厚度的铝箔进行了检测,并对实验数据采用三次样条插值进行了拟合,得到了金属膜厚与电压信号的关系。研究结果表明：采用脉冲涡流技术能够较准确地测量出金属膜的厚度。     

基于激光热成像的金属表面缺陷深度检测

为了突破传统方法对材料表面缺陷深度检测的局限性,提出了一种基于透射式激光热成像的无损检测技术。选用激光源作为激励源,对被测材料的缺陷表面进行加热,加热点选在材料表面缺陷正下方处,激光输出功率为50W,加热时间为1s。在加热过程中,材料背面的温度场由于热流在材料缺陷传导过程中的影响而产生温度差异,故使用红外热像仪对加热过程中材料背面的温度场变化进行记录,并使用无缺陷处A点作为参考点,有缺陷处B点作为考察点,通过分析A、B两点的温度变化情况来对表面缺陷的深度进行特征提取。经过实验验证可知,该方法可以在一定条件下对材料表面的缺陷深度进行检测,当A点温度一定时,B点温度与缺陷深度的最优拟合呈指数关系,随着缺陷深度的增长,背面B点温度也随之降低。研究结果为后续的缺陷深度精准量化奠定了基础。     

基于场量提取法的电磁层析成像系统的灵敏度推算

电磁层析成像技术(EMT)是一种新型的电学层析成像技术,它通过测量激励和接受线圈之间的互感变化而实现物场区域内电导率和磁导率分布的图像重建.灵敏度的计算是电磁层析成像技术的关键环节,是图像重建的必备条件,灵敏度计算的准确性直接影响到最终的成像精度.采用场量提取的方法计算了EMT系统的灵敏度.理论上,首次完整地推导出了E...     

多界面检测系统对泡沫层的识别

基于泡沫层的动态特性,本文重点讨论了多界面检测系统利用频发析法及方差分析法对泡沫层识别与检测,实验表明,其测试结果与理论分析吻合。     

基于脉冲激光点光源热成像方法检测钢材表面裂纹

在损伤之前检测和表征钢材上的表面裂纹是一项非常重要的任务,对于涉及相关的结构安全有重大意义。本文采用了一种非接触式的脉冲激光点光源热成像技术,用于检测钢结构试件的表面破裂裂纹。使用脉冲点激光源将热量加载到材料表面,热流在传导过程中会受到裂纹缺陷的影响,裂纹的边界处阻挡的热流导致表面产生了明显的温度差,红外热像仪实时监测表面温度场的变化来实现裂纹缺陷的可视化。通过有限元仿真分析与实验验证的方法进行研究,结果表明:激励开始后,裂纹缺陷边界开始出现温度差,激励结束后,温度差达到峰值,实现裂纹缺陷的可视化;缺陷边界的温度差峰值以及出现时间与激励中心的距离相关。同时为下一步的定量检测奠定基础。     

基于激光热成像方法的奥氏体钢表面缺陷表征

有源热成像是当今广泛使用的无损检测方法,可利用材料热特性完成缺陷表征。本文使用激光作为热成像的激励源,使用激光局部加热试件,产生的球形热流允许以任意方向检测缺陷。在加热过程中,能量扩散完全覆盖缺陷区域,在散热过程中,缺陷的存在会使得激光器的热足迹呈现不对称性,红外热像仪实时监测表面温度场分布,实现表面缺陷的可视化检测。通过实验验证以及对实验结果的图像分析来完成缺陷表征,结果表明:在散热过程中,红外热像仪可实现对缺陷的可视化检测,通过图像锐化处理检测缺陷边界,得到缺陷的形状分布,完成缺陷的定位表征。     

基于电磁差动涡流传感器和FPGA的金属板探伤研究

为了研究电磁涡流无损检测技术在金属板损伤探测上的应用,根据电涡流检测原理,设计了基于电磁差动传感器和FPGA的检测系统,实现对涡流传感器的正弦激励和阻抗分析.对不同长度、深度和材质的缺陷金属板进行了实验探测.通过对采集信号的相敏解调发现了阻抗变化的特征值与金属缺陷特征的对应关系.理论分析和实验测试表明该系统能较准确地检测出金属表面及内部的损伤.     

一种利用暂态响应分析提高电磁层析成像测量信号信噪比的新方法

本文提出了一种提高电磁层析成像测量信号信噪比的新方法。在电磁层析成像的前端测量电路中,最重要的一环是一个含有低通滤波器的相敏解调电路,当激励源从一个线圈切换到另一个线圈时,接收电压值发生变化,从而引起一个暂态响应过程。通常,测量和数模转换要等暂态响应过程完成、电压信号稳定后进行。本文提出了一种利用分析暂态相应过程中所含的信息而提高电磁层析成像测量信号信噪比的新方法。仿真和实验结果肯定了这种方法的有效性,测量到的电感值的标准方差下降多于50%。