气门推杆质量控制的自动化涡流检测系统

针对基于人工检测的气门推杆质量控制方法存在效率低、容易漏检、不可靠等问题,提出了基于电磁感应原理的气门推杆涡流检测方法,设计了一套自动化检测系统。该系统包括机械结构、电气控制、检测装置等,能够实现气门推杆的自动上料、工位传输、仪器检测、自动分选等功能,从而完成气门推杆质量的自动判别。通过建立涡流响应信号的有限元模型,仿真研究了探头与推杆球头距离变化时涡流信号的变化规律,确定了推杆检测盲区。从现场人工检测合格的气门推杆中选择了100根进行测试,系统识别出了5根不合格气门推杆,并经复检确认。测试结果表明,设计的自动化检测系统可以显著提高检测效率和准确性。     

基于几何纹理与Anscombe变换的蜂窝材料太赫兹图像降噪模型

为解决太赫兹（Terahertz,THz）图像内泊松高斯混合噪声导致芳纶纤维蜂窝材料脱粘缺陷轮廓检测精度低的问题,基于Anscombe变换与小波阈值法构建了THz图像降噪模型。高斯噪声方差为降噪模型的必要参数,但实际THz图像噪声分布未知,且噪声与纹理在高频混叠,给方差准确估计提出了挑战。为此,首先以样件纹理几何形状为先验信息,构造Benzene-ring算子去除THz图像纹理,使其小波域高频分量中仅含有噪声;然后提出改进的Logistic混沌映射提高样本集的多样性,以训练Elman神经网络准确建立高频分量与高斯噪声方差间映射关系;最后依据噪声方差估计值,基于Anscombe变换将泊松高斯混合噪声转化为高斯噪声,并利用小波阈值法与Anscombe逆变换得到了最终THz降噪图像。仿真与试验结果表明,所提出的方法降噪效果最佳并有效提高缺陷轮廓检测精度,相比于高斯滤波、小波阈值以及非局部均值法,平均梯度指标分别提升12%、33%、9%,缺陷面积绝对误差分别降低234 mm²、304 mm²、263 mm²。     

筒状构件应力集中磁记忆检测补偿方法研究

筒状构件是一种常用的工程构件,一旦发生事故将会造成重大损失,应力集中是导致构件失效的重要原因。磁记忆检测方法是一种有效的应力集中检测方法。对筒状构件进行圆周扫查时,地磁场的作用变化影响磁记忆检测结果,容易造成应力集中区域的误判。建立铁磁质筒状构件外表面地磁场分布模型,探究地磁场在筒状构件外表面作用效果及补偿方法。试验结果显示,对铁磁质筒状构件进行圆周扫查时,法向分量与幅值约为地磁场的2倍。将磁信号法向分量减去2倍地磁场作为筒状构件磁记忆检测补偿方法,补偿后与直线扫查相关系数稳定在0.8以上,优于传统反向补偿法。提出的筒状构件补偿方法有效提高了应力集中区域定位精度。     

基于DDS技术的涡流检测阻抗信号分解器的设计与实现

从原理出发推导出涡流检测系统所需的阻抗分解器的实现要求,首先分析了单通道直接数字合成(Direct Digital synthesis,DDS)技术应用于阻抗信号分解器中存在的问题,然后着重论述了基于多通道同步DDS技术的阻抗信号分解的设计方案和实现方法.实验和结果分析表明,基于多通道同步DDS技术的分解器设计从根本上解决了阻抗信号分解技术中的同步性及精度要求等难点问题,不仅提高了涡流检测系统的整体性能,还使系统集成度以及可操作性大为改善.     

多层导电结构厚度电涡流检测的探头提离影响及其消除

研究建立正圆柱空心探头置于多层导电结构上方时的电涡流探头阻抗变化数学模型,从理论上研究了探头阻抗、提离和厚度三者之间的变化关系,揭示了在非铁磁材料多层厚度的电涡流检测中,当厚度发生变化时,阻抗相角会发生较大变化;当提离发生变化时,阻抗相角变化微小这一特性,并且这个结论得到了仿真与实验结果的验证.最后提出多层导电结构厚度的电涡流检测中,根据相角变化来消除探头提离影响的思路.     

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.     

基于GMR传感器的电涡流检测系统关键技术研究

设计了一种基于巨磁电阻（GMR）的新型电涡流探头及其检测实验系统,重点阐述了系统的工作原理、系统各部分所采用的关键技术及设计中需注意的问题,并对多层铝板试件进行了检测实验研究。实验结果表明：设计的GMR电涡流探头在多层导电结构深层缺陷检测时,与相应的线圈式探头相比,具有更高的灵敏度和更强的深层缺陷检测能力。     

多层导电结构电涡流扫描检测缺陷自动识别和分类技术研究

多层导电结构涡流检测中,缺陷的自动识别和分类是急需解决的重要问题.提出了一种新的缺陷信号自动检测识别和分类方法,首先采用幅值中值预判和小波分析方法进行信号预处理,自动识别并提取包含缺陷的涡流检测信号片段;然后运用主分量分析法对含有缺陷的信号片段进行特征提取;接着构建最近均值、K近邻、BP网络和支持向量机四种分类器对缺陷信号进行分类;最后进行了实验研究,对多层导电结构三种形状缺陷的扫描检测信号进行识别和分类,验证了本文所提出方法的有效性,并比较了各分类器的性能,根据识别和分类错误率大小,可看出支持向量机分类器具有较好的鲁棒性和稳定性.     

不锈钢表面裂纹方向电磁检测方法

针对传统交流电磁场检测表面不定方向裂纹容易出现漏检的问题,研究了旋转磁场下感应电流方向、裂纹方向变化对平板表面裂纹检测幅值的影响,推导了裂纹走向角度与平面磁场分量波谷幅值的关系表达式,从检测机理角度提出了裂纹方向判定方法及影响因素。建立了奥氏体不锈钢表面裂纹交流电磁场检测有限元仿真模型,开发了基于双U形激励和高分辨率隧道磁阻传感器的金属平板表面裂纹检测系统。仿真和实验结果表明,利用磁场分量的波谷特征能够实现裂纹走向的判定,判定误差不超过8.4°。     

多层导电结构电涡流检测探头阻抗解析模型及数值计算

基于准静磁场条件下的Maxwell方程组,建立半无限大任意多层导电结构上方圆柱形线圈模型,推导线圈阻抗变化量的解析表达式。该表达式是含有Bessel函数积分的积分区域从零到无穷大的非常复杂的二重广义积分,并且被积函数在零点处有奇点。为选择合适的数值计算方法,证明线圈阻抗增量解析表达式的被积函数在零点处极限的存在性和极限值以及被积函数从零到无穷积分区域上的收敛性。在线圈阻抗增量的数值计算中分块化计算被积函数以提高计算效率,并采用自适应辛普森算法计算Bessel函数积分以提高计算精度。针对厚度检测问题进行仿真与试验验证。计算结果与试验结果吻合良好,表明研究结果是有效的,不仅有助于电涡流检测探头阻抗仿真器的建立,也可用于试验系统的参数优化。