铁磁性管道脉冲远场涡流无损检测技术

针对传统正弦激励下的远场涡流技术存在的探头长度较长,无法识别内外壁缺陷的问题,采用脉冲方波作为激励信号,在分析脉冲远场涡流T作原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了脉冲远场涡流的仿真模型,仿真分析了传感器参数和激励脉冲参数对检测信号的影响以及内外壁缺陷的定量检测能力.最后采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验与仿...     

铁磁性平板中不同走向裂纹脉冲远场涡流检测的仿真研究

远场涡流技术克服了传统涡流检测受集肤效应限制的不足，在铁磁性管道的检测中得到了广泛的应用。本文采用脉冲方波来激励探头，形成了铁磁性平板脉冲远场涡流检测新技术。首先分析了脉冲远场涡流的检测原理，然后采用ANSYS仿真软件建立了其仿真模型，仿真分析不同走向缺陷对空间磁场的扰动规律，对比分析了脉冲远场涡流技术对不同走向裂纹的检测灵敏度。研究结果对于深入明晰脉冲远场涡流的检测机理及传感器设计具有重要的理论价值。     

改进型低频涡流无损检测技术的应用

改进了低频涡流无损检测技术并设计了检测系统。检测系统的正交锁定放大部分的核心采用数字相敏检波技术,节约了硬件成本,并可以对检测信号进行正交分解。检测系统的传感器为双自感线圈构成的放置式探头,其检出电路为交流电桥。在绝对式检测方式下,通过峰值曲线对缺陷的长度实现了定量检测;利用差动检测方式获得了缺陷的“8”字型阻抗图;实验结果表明,改进的低频涡流检测技术可以对多层结构中的缺陷进行有效的检测。     

阵列式脉冲远场涡流管道缺陷检测方法

针对采用单个枪测线圈在管道缺陷检测中存在的检测分辨力较低的问题,研究了管道缺陷定量检测中的阵列式脉冲远场涡流检测技术.利用有限元仿真的方法对阵列传感器结构进行了优化设计,并且分析了不同深度缺陷对感应电压信号的影响规律.最后通过实验对仿真结果进行了验证,实验结果表明本文设计的阵列传感器具有较高的检测精度和灵敏度,可以实现对管道缺陷的定量检测.     

阻抗电压变换法无线涡流探头研究

研究的是一种无线涡流探头的设计。将探头线圈、激励源、信号调理电路集成于探头中,通过无线收发传输信号至仪器主机,可大大降低仪器的设计成本和体积,并提高涡流检测主机的探头兼容性,实现一套涡流仪接上各种不同探头就可对大多数工件探伤。解决传统涡流探伤仪在管材螺纹等环形工件检测的不便。检测电路采用阻抗电压变换法,检测涡流探头阻抗变化。使用该探头检测铁、铝两种材料缺陷,实验结果表明:经过调试之后发现,在提离效应和在对缺陷扫查过程中,本探头输出数据的变化很明显,并且这些变化可较容易将提离和缺陷区分出来,而且在对不同材料的工件进行检查时变化趋势及大小也有不同,这将为我们以后分析不同材料及缺陷提供帮助。     

飞机多层金属板隐藏缺陷远场涡流探头设计及试验研究

由于飞机多层金属板结构厚度大、复杂等特性,现有检测方法无法发现原位内部缺陷,对于多层板金属缺陷的检测一直都是航空无损检测的难题。远场涡流检测技术因打破趋肤效应的限制,涡流能量可穿透较厚的被测试件,对金属板结构中隐藏缺陷的检测具有潜在优势。该文针对飞机多层金属板隐藏裂纹的原位检测,建立多层金属板构件隐藏裂纹平面远场涡流检测有限元仿真模型,研究不同角度、不同深度裂纹检测幅值、相位的变化规律。为验证该仿真模型的正确性,开展远场涡流检测多层金属板的试验。试验结果表明:设计开发的远场涡流探头可检测埋深13 mm的裂纹缺陷,当裂纹倾斜角度为0°时,检测灵敏度最高,当裂纹倾斜角度为90°时,检测灵敏度最低,与仿真结果保持一致,且能够对缺陷进行精准定位,可为飞机多层金属板构件隐藏裂纹的定量检测提供依据。     

非磁性金属平板脉冲远场涡流传感器优化设计与缺陷定量检测

将脉冲远场涡流检测技术应用于对非磁性金属平板的无损检测中,设计了一种新型脉冲远场涡流检测传感器,并通过仿真分析对传感器参数进行了优化.在此基础上,通过提取检测信号最后一个过零时间作为特征量,实现了对非磁性平板上、下表面缺陷的定量检测.仿真结果表明,优化后传感器尺寸更小,并且可以较好的实现对非磁性金属平板中缺陷的定量检测.     

轨道车辆焊缝缺陷远场涡流检测系统设计及试验研究

轨道车辆工作环境恶劣,车体焊缝区域易出现缺陷,对车体焊缝开展无损检测工作,可有效保障行车安全.该文设计并研制轨道车辆焊缝缺陷远场涡流检测系统,该系统包括激励模块、信号调理模块、信号采集模块组成的硬件电路和基于LabVIEW编制的上位机软件;基于该系统开展轨道车辆铝合金焊缝、不锈钢焊缝远场涡流检测试验研究,研究结果表明:...     

亚表面缺陷的实时成像检测

提出一种适合于金属亚表面缺陷的可视化无损检测方法——磁光/脉冲涡流成像方法。该方法以脉冲信号激励产生涡流,以激光对被检测物体的照射取代传统涡流检测的线圈探头,通过磁光传感元件将缺陷引起的磁场变化转换成相应的光强度的变化,由传统的显微镜、照明系统、偏振器和CCD图像传感器组成的光学系统将光强变化转换为“明”或“暗”图像,实现了对缺陷的实时成像检测。本文论述了磁光/脉冲涡流实时成像检测机理,给出了一种实验装置。通过对金属表面/亚表面缺陷实验,表明该检测方法快速、准确,可实现微/纳米级缺陷的成像检测。     

点探头涡流无损检测中磁介质作用机理研究

结合实际涡流无损检测应用中的含磁介质点探头的特点,分析了探头中磁介质引入的各种附加效应及其对缺陷阻抗的影响。通过引入等效电流的概念,讨论了磁介质对涡流场的作用,建立含磁介质点探头涡流无损检测模型,并给出含磁介质探头周围的电磁场方程,求得均匀半无限导体系统的磁矢量势分布和导体中涡流、电场强度分布。通过实例,计算了非铁磁性导体中无缺陷时探头信号与提离高度的关系、存在缺陷时探头阻抗变化的特点。理论计算与实验结果基本吻合。     

基于SIMA法的铝合金复杂构件触变锻造成形技术

采用半固态触变锻造技术成形铝合金构件,容易实现轻量化、低成本、短流程制造,因此在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是对于高强铝合金复杂形状构件触变锻造存在半固态坯料制坯工序复杂、制件固液偏析严重和力学性能较弱等问题。基于SIMA制坯方法,提出了分级热处理、快速感应重熔和梯度等温处理等重熔工艺以及触变-塑变复合成形等新成形技术,优化了变形铝合金二次重熔半固态组织调控和触变锻造技术,获得了良好的半固态球晶组织并成形出合格的制件,最后提出了铝合金触变锻造成形中仍需解决的问题和发展方向。     

焊接过程声信号在线检测技术现状与展望

基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号的发声机理、检测原理和信号处理方法,并阐述其在焊接质量在线检测领域的研究现状及应用,特别是焊接缺陷、熔滴过渡形式和熔透状态的识别与预测。为了满足在线检测要求,包含声学检测在内的多传感信息融合焊接系统研究是关键,智能传感、信号处理、自动控制与人工智能技术的进一步研究能促进焊接产业的长足发展。     

A novel sensor for X-ray imaging applications

In this study, a novel direct X-ray conversion electronic sensor for X-ray imaging, aimed at the enhancement of the signal characteristics of a cadmium zinc telluride (CdZnTe) detector substrate, is proposed. CdZnTe substrates are promising candidates in detector technology since they have a high stopping power. The novelty of the sensor lies in the material of use as well as in the signal collector design, which exhibits “Frisch-grid” capabilities. As a result, the proposed technology provides an effective mode to shield the electron-collecting electrode from the charge induced on it from moving positive ions and trapped charge. Overall, this technology would allow for a decreased sensor thickness, accompanied with a high collector efficiency, and consequently improved signal characteristics. Therefore, the signal quality of an imaging sensor as applied to medical detector technology, radio astronomy, aviation security, surveillance and nondestructive inspection, and other industrial areas will be significantly improved     

DS-SS在水声跟踪定位系统中的性能分析

传统的水声跟踪定位系统使用单频脉冲信号（Continuous Wave,CW）。CW信号系统容易实现,但却存在很多缺点：对多径干扰敏感、无法多址、无法解决距离分辨力与作用距离之间的矛盾、保密性差等。扩频技术（Spread Spectrum,SS）能够克服CW信号系统的缺点,在通信中有着广泛的应用。在浅水区域,直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum,DS-SS）是更适合于水声信道的扩频技术。讨论了一种直接序列系统模型,并仿真了这种模型的抗多途干扰性能、多用户性能、抗单频干扰性能。仿真结果显示此模型性能优良,实用性强。     

Process monitoring and control for constant separation conditions in centrifugal classification of fine particles

Due to their high centrifugal acceleration tubular bowl centrifuges enable the separation and classification of fine particles. However, this type of centrifuge which is operated in a semi-continuous mode has a major disadvantage: sediment buildup in the rotor leads to a successive degradation of separation conditions over process time. In this study, a light scattering sensor was used to monitor this mechanism online by measuring the solids concentration in the overflow. Polyvinylchloride (low micrometer range) and fumed silica particles (nanometer range) served as experimental products. By incorporating the sensor signal in a control loop with the speed of the centrifuge, the mentioned drawback was compensated. As a result, grade efficiency and product loss were kept constant up to a high filling level of the rotor. It is outlined how this technology can be used for very demanding classification tasks, especially in case of fine, low-density materials.     

Design and Uncertainty Evaluation of a Strain Measurement System

Strain measurement is very important in various industrial applications as well as different disciplines of science and technology for direct and indirect observations of certain parameters. Designing signal conditioning circuit is always a challenging and important task for satisfactory and reliable performance of a sensor as well as the system. The design and implementation details of a signal conditioning circuit of resistive sensor (strain gauge) for strain measurement are presented in this paper. Also the important aspects in designing a signal conditioning circuit for resistive sensor are presented and a novel method for the measurement of strain is discussed. Quarter bridge configuration with AC voltage excitation is used for the measurement along with the necessary circuitry to get a suitable and measurable output DC voltage. The measurement system is calibrated using a cantilever of stainless steel and the details of calibration are presented in the paper. The uncertainty associated with the measurement system is evaluated.     

药壶体积仪器测量方法的构想

在药壶爆破中,药壶的成形与体积的测量是爆破成功的重要工序之一.分析了常用的药壶体积测量方法的不足,提出了研制药壶体积测量仪的设想.对几种合适的孔内测距方法如激光测距、红外测距、微波和超声测距法等从可行性、经济性、实用性3个方面进行比较选择,确定选用超声波测距传感器测试方法.然后利用超声波在空气中发射和接收的时间差来测距,通过旋转步进电机,逐步测出药壶体积;并阐述了药壶体积测量仪器的硬件设计和软件设计.     

A vision-based DSP embedded navigation sensor

Spacecraft missions such as spacecraft docking and formation flying require high-precision relative position and attitude data. Deep space missions require the use of alternative technologies. One such technology is the vision-based navigation (VISNAV) sensor system developed at Texas A&M University. VISNAV comprises an electro-optical sensor combined with light sources or beacons. This patented sensor has an analog detector in the focal plane with a rise time of a few microseconds. Accuracies better than one part in 2000 of the field of view have been obtained. Simultaneous activation of beacons with frequency division multiplexing is given as part of the VISNAV sensor system. The synchronous demodulation process uses digital heterodyning and decimating filter banks on a low-power fixed point digital signal processor, which improves the accuracy of the sensor measurements and the reliability of the system. This paper also presents an optimal and computationally efficient six-degree-of-freedom estimation algorithm using a new measurement model based on the attitude representation of modified Rodrigues parameters.     

蓝宝石光纤高温测量技术进展

温度是表征物体状态的参数之一,在科学研究和工程应用中具有重要的理论意义和价值。在氧化、高温、腐蚀、电磁干扰等恶劣环境下,温度的准确测量一直是难题。传感器材料是进行温度测量的基础。蓝宝石单晶光纤具有物理化学性能稳定、熔点高、机械性能强等优点,是进行高温测试的一种首选材料。本文介绍了利用蓝宝石单晶光纤进行温度测量的几种方法,即蓝宝石光纤辐射高温测试技术、蓝宝石光纤光栅高温测试技术、蓝宝石光纤珐珀高温测试技术、蓝宝石超声波导高温测试技术的原理、现状、优缺点及发展趋势,并进行了比较,为蓝宝石光纤温度测量应用奠定基础。     

基于超声的注塑成形在线监测技术

目的 在传感器与熔体不接触的条件下获取注射成形过程中熔体流动固化收缩等准确信息。方法 基于超声传感技术,建立适用于塑料注塑成形过程的超声监测系统,通过超声探头采集型腔中某点的超声反射信号强度,结合压力传感器数据与有限元仿真结果对超声信号特征峰值进行分析,并在不同注塑压力、速度、冷却时间等工艺条件下进行多组实验。结果 超声信号特征峰值能够精确感知注射成形过程中熔体流动前沿到达、型腔充填完成、V/P转换、冷却收缩等型腔内实时信息。结论 与压力传感器等技术手段相比,通过超声技术可在与熔体不接触的条件下获取型腔内熔体演变的更多信息。