绝对式科赫分形平面涡流传感器裂纹检测性能研究

针对传统涡流传感器会忽略特殊方向短裂纹的缺点,提出了一种绝对式科赫分形平面涡流传感器,其激励线圈和信号拾取线圈均采用基于分形自相似理论的科赫雪花曲线。首先,对具有相同尺寸的科赫和圆形传感器进行有限元分析。然后,针对不同长度、方向、宽度和深度的裂纹,对比分析两种传感器响应信号的差异。最后,搭建实验系统对有限元分析结果进行验证。研究结果表明,对于不同长度、方向和宽度裂纹的探测,有限元分析结果与实验结果定性一致;在3和5 mm长的裂纹检测中,科赫传感器输出信号变化量比圆形传感器至少高出40%;在不同方向裂纹检测中,对于难检测方向的90°裂纹,科赫传感器比圆形传感器至少高出49%;在不同宽度裂纹检测中,科赫传感器的信号变化量比圆形传感器至少高出29%;在不同深度裂纹检测中,科赫传感器比圆形传感器至少高出6%;相对圆形传感器,科赫传感器对短裂纹探测的优势更加显著。该研究结果对平面柔性涡流传感器电磁感应结构的设计具有重要的参考意义。     

柔性差测量科赫分形涡流传感器提离效应分析

本研究采用有限元仿真和实验方法,探究了柔性差测量分形科赫涡流传感器在不同激励频率下随着提离距离增加对裂纹检测性能的演化规律,以及传感器在可检测到裂纹时的最大提离距离.随着提离距离的增加,感应涡流的分布形状发生变化,导致激励线圈形状的相似性降低,感应涡流的分布范围扩展,最终导致输出信号的强度减弱.实验结果显示,当激励频率分别为10 kHz、20 kHz、50 kHz、100 kHz、200kHz、500kHz和1 000 kHz时,传感器输出信号的实部在检测到裂纹时的最大提离距离分别为 5.0 mm、7.0 mm、8.0 mm、8.0 mm、8.0 mm、6.5 mm和 4.0 mm;虚部则分别为 6.5 mm、6.5 mm、7.5 mm、5.5 mm、8.0 mm、6.5 mm 和 6.5 mm.     

铁轨部件表面裂纹的快速涡流检测系统设计

文章针对铁轨部件裂纹缺陷及焊缝质量检测需求,介绍了一种结构简单、灵敏度高的金属表面裂纹涡流检测装置,简述了涡流探伤的基本原理,细述了涡流传感器的结构和设计要点以及检测系统的设计。     

基于自动变频技术的涡流法裂纹检测系统

介绍了基于自动变频的流法裂纹检测系统的原理和电路,该系统由于用单片机进行数据采集与处理及ＬＣＤ显示,实现了检测自动化和小型化。     

铁路铁轨表面裂纹的涡流检测

针对铁路铁轨等部件安全性需求,介绍了一种结构简单、灵敏度高的金属表面裂纹涡流检测装置。     

一种电涡流检测新方法的研究

本文提出了应用多组交叉传感器检测金属管棒材表面裂纹的基本方法，同时讨论了有关传感器设计与信号处理的若干问题，给出了一些实验结果。     

用双涡流传感器诊断旋转机械轴系裂纹

文中介绍了一种检测旋转轴上微小裂纹的新方法,它使用振动监测常用的涡流测振仪,在轴上相向180°安装一对涡流式传感器,并将传感器的输出信号输入加法器,以消除振动影响,进而检出裂纹信息。试验结果表明2mm裂纹与无裂纹轴涡流信息之比约为20:1。若成对安装的传感器能沿轴向移动,则这种方法不仅可以监视裂纹的扩展,而且能发现裂纹的存在,并检出裂纹的确切位置。     

高强度螺栓表面裂纹的涡流检测

本文提出了对高强度螺栓表面裂纹检测的必要性能及检测方法。     

孔边裂纹的旋转涡流检测

将调幅旋转涡流检测技术用于叶片气膜孔边任意方向裂纹的无损检测。首先,开发了调幅旋转涡流检测信号数值模拟方法和程序,计算结果表明调幅旋转涡流方法可有效检测孔边裂纹。其次,开发了旋转涡流检测探头和检测实验系统,对含孔边裂纹的气膜孔模拟试件进行了检测实验。检测实验与理论分析的结果一致,验证了所提数值模拟方法和调幅旋转涡流检测技术对孔边裂纹检测的有效性。     

基于磁导率的焊缝裂纹检测传感器的设计研究

文中设计了一种新的 M形磁导率检测传感器,通过感应信号差分输出的方法实现了对铁磁构件表面裂纹的检测.以45#钢的人工裂纹为研究对象,对检测原理进行了推导分析,对裂纹尺寸、检测扫查偏移量及剩磁场对检测信号的影响进行了试验研究.结果表明,该检测方法对待检构件的磁化状态和检测扫描偏移不敏感,可实现对构件表面裂纹的检测与评...     

[车辆工程与测控]基于增强磁场涡流的高速轨道缺陷检测方法

在高速轨道运输领域中,电涡流检测以其非接触、易实现自动化等特点,被广泛应用于钢轨表面缺陷的检测,然而,由于趋肤效应的存在,涡流检测很难探测出内部伤损。提出了一种增强磁场涡流以抑制趋肤效应的方法：在涡流检测线圈之上增加一个通入直流电流的U形电磁铁,用磁轭导磁到钢轨以增强磁轭下的磁场。通过ANSYS软件进行有限元仿真,分析了增强磁场后涡流渗透深度的改变,同时仿真研究了磁轭的提离和间距对检测效果的影响。搭建了高速轨道检测的实验平台,进行了增强磁场涡流实验,结果表明,适当地增大背景磁场能够使涡流检测到深层次的缺陷并可以提高检测信号的信噪比。     

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。     

磁光成像使亚表面缺陷探测可视化的研究

根据间歇式脉冲激励电涡流,以及法拉第磁光效应使反射光的偏振面发生偏转的原理,提出了一种磁光／涡流显微成像技术,目标是实现对亚表面细小缺陷的可视化无损检测。介绍了基本原理和新型传感器的设计,并通过实验与传统涡流传感器进行了比较。     

钢板硬斑的增量涡流扫查成像方法与仪器

硬斑测试是高端钢板产品质量评价的关键内容。本文基于增量涡流检测原理,研制了国产化的钢板硬斑磁检测仪器,并对仪器功能和性能进行了实验测试。首先,研制了增量涡流检测传感器,开发了基于交流电桥测试和相位旋转解调方法的增量涡流检测电路,集成了专用仪器;其次,利用仪器在Cr12MoV钢板和X70管线钢中开展了多组检测试验,结果表明：传感器的横向分辨率可达10 mm,增量涡流信号解调波形峰峰值U_p随表面硬度增加近似线性下降。在高出基准34.8%的硬斑区域内,U_p值下降约75%。利用U_p这一敏感参数对X70管线钢进行扫查成像,可准确识别出宽约10 mm的硬斑。上述研究结果为高端钢板硬斑的在线无损检测提供了方法和仪器支撑。     

基于磁场梯度测量的脉冲涡流检测关键技术研究

提出一种新型脉冲涡流检测技术,将广泛应用于医学核磁共振成像、超导量子干涉仪的磁场梯度测量技术引入到脉冲涡流检测技术中,以提高脉冲涡流检测金属构件表面缺陷灵敏度。通过仿真和试验,着重分析了脉冲涡流检测表面裂纹的扫描结果。研究发现,磁场梯度信号较磁场差分信号具有更高的检测灵敏度,验证了所提出技术的有效性。     

涡流检测裂纹信号处理及形状重构

在压力容器、热交换管道等关键设备结构的无损评价中，裂纹型缺陷形状的确定非常重要。首先采用一种小波分析方法对采集的裂纹涡流检测信号进行了预处理，减少了非缺陷噪声信号并提取了缺陷信号特征，然后采用神经网络方法对裂纹形状进行了重构，重构结果表明该方法具有快速、精确的优点。同时讨论了该方法的不足之处并提出了解决思路。     

基于方向调制原理的涡流热成像漆层下裂纹检测技术

针对传统技术检测漆层下金属表面裂纹信噪比低的问题,提出了一种基于方向调制原理的涡流热成像检测技术。首先介绍了方向调制的原理,通过推导方向调制的数学模型,从理论上证明了方法的可行性,根据理论公式与实际情况选择了调制频率,根据该方法搭建了实验平台;分析了涡流无法完整旋转的问题,并提出了一种基于驱动PWM驱动信号翻转的改进方法;针对加热可能导致的谐振频率漂移问题,提出了一种双通道频率跟踪策略;最后对不同漆层厚度下45#钢的人工裂纹与0.517 mm漆层厚度下20#钢磨平焊缝裂纹进行检测并与磁粉法的结果对比。实验结果表明:方向调制方法可检测出0.902 mm漆层下的人工裂纹与0.517 mm漆层下的模拟自然裂纹;对比0.486 mm漆层下人工裂纹与0.451 mm漆层下模拟自然裂纹的磁粉法检测结果,方向调制方法有效提升了漆层下裂纹的检测能力。