磁巴克豪森应力检测仪研制

基于磁巴克豪森效应原理研制了一种铁磁性材料应力检测仪。该仪器包含磁巴克豪森传感器、低频连续功率放大器、低噪声小信号放大器和应力标定等多项技术,可对不同铁磁性材料应力状态进行检测与评估。工程现场实验表明所开发的检测仪器具有快速、便捷进行在役设备关键部位应力分布扫描检测的优点,且应力检测灵敏度和准确度高。     

巴克豪森信号在钢板应力检测中的应用

针对铁磁性材料(如管道、钢板等)由于应力集中导致的裂纹、断裂甚至失效等问题,研究了应力对铁磁性材料内部结构的改变,及在磁化过程中应力影响磁畴错动产生巴克豪森信号,研究巴克豪森信号与应力的关系,提出应用巴克豪森效应检测应力的方法。采用激励线圈产生外磁场磁化钢板,检测线圈置于钢板表面接收信号,信号经滤波放大电路得出巴克豪森信号,研究拉应力与巴克豪森信号关系。实验结果表明,巴克豪森信号随铁磁性材料中拉应力增大而增大。通过检测巴克豪森信号的大小得出材料所受应力,有效的预防因应力过大造成工件的断裂等问题。     

计算机虚拟仪器技术在巴克豪森检测仪上的应用

近年采,虚拟仪器技术在各行业应用中快速发展,特别在复杂信号处理及数据存储量大的应用领域拥有优势.针对原有巴克豪森检测仪在数据处理和数据存储方面的不足,研究并开发了基于计算机虚拟仪器技术的巴克豪森检测仪.介绍了该系统的原理、结构、特性,还指出了其在铁路、汽车制造等领域的应用前景.     

巨磁磁场传感器中噪声研究

巨磁电阻（GMR）材料可应用于弱磁场高灵敏度磁传感器,由于用GMR材料制成的集成化传感器存在较高的巴克豪森噪声,影响了集成化传感器系统的分辨率和稳定性、限制了它的应用。为了控制GMR传感器的巴克豪森噪声,我们从磁性材料、磁性结构及偏磁技术等方面研究了产生巴克豪森噪声的原因,提出了抑制巴克豪森噪声的方法。     

基于磁巴克豪森效应的P92钢热老化检测仪器设计

针对火电厂锅炉和主蒸汽管道用钢——P92钢在服役时的热老化程度检测,以HDSP-SUPER 28335开发板为核心研制了一套基于MBN效应的检测仪器,该仪器具有激励信号的产生,MBN信号的采集、处理、显示及存储功能,且灵敏度高、功能全面,可以用于试验研究;针对不同钢种对激励信号敏感程度不同的问题,开展了对于标准P92钢MBN信号检测适用激励信号的试验研究,根据激励信号幅值与MBN信号均方根值的变化关系确定了激励信号的幅值,根据不同激励信号频率产生的MBN信号的波形效果选择了激励信号的频率。     

基于巴克豪森效应的钢板内部缺陷检测方法

阐述了巴克豪森信号用于缺陷检测的原理.根据趋肤效应,提出通过改变交变磁场的频率来调节磁场的穿透深度,实现对铁磁性材料逐层扫描,来完成铁磁材料内部较深缺陷的检测.同时提出用小波多分辨率分析方法进行信号处理.对 A3 钢板的系列实验结果表明:该方法可实现对钢板内空气隙缺陷的检测和定位;用小波多分辨率分析方法处理信号的效果要...     

一种钢板空气隙缺陷的巴克豪森检测方法

基于巴克豪森效应,提出了一种钢板空气隙缺陷无损检测的方法。根据趋肤效应,改变交变磁场的频率对钢板进行逐层扫描检测,通过检测在不同激励频率下钢板表面接收到的巴克豪森信号,分析信号扫频曲线是否出现拐点,从而实现对钢板内空气隙缺陷的检测。对Q235钢板试样进行缺陷检测实验,结果表明该方法可实现对钢板内部空气隙缺陷的检测和定位。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

铁磁性材料深层缺陷检测的涡流探头仿真优化与设计

设计了一种新型双激励电磁涡流探头,对不同深度下的感应涡流进行局部差分,提高缺陷附近的涡流密度,从而提高探头对深层缺陷的灵敏度,可检测深度提高2倍以上,实现了对铁磁性材料深层缺陷的检测。通过COMSOL有限元软件对所设计的探头整体结构及尺寸参数进行了优化分析,结果表明将大小不同的双线圈布置在同一水平面的探头结构检测效果最好。模拟结果表明,在对铁磁性材料的深层缺陷进行检测时,优化后的新型探头比传统探头检测效果提高了4倍～13倍。使用新型探头进行了缺陷检测实验,结果表明新型探头可以有效检测出45钢及Q235板件3 mm深处的缺陷,当缺陷长度为10 mm时,两种材料下新型探头的检测信号分别达到了0.020 V和0.022 V,初步验证了探头对铁磁性材料深层缺陷的检测能力。     

钢管外壁坑蚀内检测的磁放大特性研究

针对利用管道爬行器进行钢管外壁坑蚀的内检测时受管道磁屏蔽衰减的影响问题,研究了管道外壁坑蚀弱磁检测信号的变化规律和增强方法。首先根据磁聚集放大理论仿真研究了不同外形、不同尺寸、不同相对磁导率的磁聚集结构对磁增强效果的影响规律。结果表明,在无磁屏蔽影响的情况下,相对于圆台外形的磁聚集器,锥形结构的磁聚集器具有更优的磁聚集放大效果,其放大倍数可达6.84倍。之后,针对管道外壁坑蚀,仿真了不同大小坑蚀的磁场分布特征。仿真结果表明,管道内壁的磁通密度随管道外壁坑蚀深度的增加而增加。最后,基于钢管对地磁场强度衰减的研究,仿真了磁聚集结构的磁传感器对管外壁坑蚀处的磁场强度增强效果。仿真结果表明,磁聚集结构极大地增强了磁场强度,磁聚集结构的磁传感器可实现高灵敏度、高动态范围的钢管外壁坑蚀探测。     

基于磁扰动状态下Q235钢应力梯度的无损表征

基于电磁学原理的铁磁性材料应力无损检测,在工程实际中具有广阔的应用前景.本文根据对增量磁导率概念新的理解,提出了一种铁磁性材料在低频交变强磁场周期磁化状态下的高频交变弱磁场扰动磁化作用方式.通过提取一个强磁场磁化周期内的平均增量磁导率,对四点弯曲装置加载Q235钢所产生的纯弯曲状态下的应力梯度及沿着深度分布的磁弹性能总量进行了磁学无损表征.通过两组不同实验参数设置下的平行实验,验证了所提出的测试方法可以有效地检测加载条件下试件内部应力梯度及沿着深度分布的磁弹性能总量.两组实验结果均具有一般性,表明该检测方法具有可行性,并且具有一定的工程实际应用价值.     

小波分析对漏磁检测噪声消除实验的分析

基于小波理论，利用噪声信号和测试信号对各个尺度上的波谱的不同表现，对漏磁法检测管道的腐蚀和缺损中的噪声的消除进行了研究和实验。     

基于逆磁致伸缩效应的残余应力检测方法

根据铁磁材料的逆磁致伸缩效应，研究了基于这一效应的磁各向异性四极探头型传感器检测铁磁材料残余应力的方法，并进行了20^＃钢压缩试件的典型实验，实验证明了这种方法是可行的。     

基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。     

钢缆索材料磁弹效应的材料特性实验研究

钢缆索材料磁弹效应的材料特性是磁弹索力传感器励磁磁场工作点优化的依据,而目前又缺少相关报道。针对此问题,以铁磁材料磁弹效应理论为指导,提出钢缆索材料磁弹效应材料特性研究的实验方案;根据缆索材料式样设计线圈,搭建实验系统,最后针对钢缆索单丝材料完成其磁弹效应的材料特性实验;结果表明:钢缆索材料磁导率随外力增加而减小,在磁化饱和区以内,随着磁场的增加其磁弹效应越强,在磁化近饱和区,磁弹效应最明显,为磁弹索力传感器励磁磁场工作点的优化提供了依据。     

基于LabVIEW的铁磁材料漏磁检测技术研究

为实现铁磁材料缺陷的无损检测,提高材料的可靠性,根据其磁学性质,搭建了漏磁场的测量平台,在LabVIEW平台下通过控制步进电机和驱动数据采集卡实现霍尔传感器对漏磁信号的实时检测,同时对漏磁数据进行实时显示、处理和保存,并通过小波变换和微分消除漏磁数据噪声、直观显示缺陷信息.实验表明:基于LabVIEW的漏磁检测技术可以实现缺陷漏磁数据的采集、实时显示和消噪处理,实现对铁磁材料缺陷的精确检测.