涡流检测探头提离变化对阻抗的影响及消除技术

简要介绍了涡流检测的基本原理和涡流探头的特性;分析和研究了涡流检测探头提离变化对阻抗的影响;针对单层金属板厚度的电涡流检测,根据仿真结果,提出了优选激励频率消除探头提离影响的新方法.对于非接触式单层板厚度涡流检测的研究与应用,具有重要参考价值.     

基于信号斜率的铁磁材料脉冲涡流测厚研究

以厚壁铁磁性材料为对象,研究了基于晚期信号斜率的脉冲涡流测厚方法.首先分析了铁磁性材料脉冲涡流时域信号的特点,得出峰值、峰值时间、过零点、提离交叉点等特征量难以适用的结论.然后将感应电压信号从直角坐标系转换到单对数坐标系,针对单对数坐标系下晚期信号趋于直线且直线斜率与材料厚度一一对应的特征,提出以信号斜率为特征量的脉冲涡流信号分析方法.最后开发了实验系统,运用该方法在16MnR阶梯钢板上进行了实际测量.实验结果表明,该方法能有效地用于铁磁性材料的厚度检测,检测范围大,壁厚误差小于5％,且不受提离影响.     

基于提离点的脉冲涡流测厚研究

脉冲涡流检测技术(PEC)是近年来发展起来的一种新的无损检测技术,与传统涡流检测技术相比具有频谱宽、信息丰富等优点,但检测中依然受到提离效应的干扰.本文围绕脉冲涡流在非磁性金属厚度测量中提离效应的干扰问题,通过引入提离点来分析脉冲涡流信号,以达到利用提离效应的目的.从仿真计算与实验结果来看,在一定提离范围内,应用提离点信息进行金属厚度测量效果较好,可以实现精确测量.     

飞机轮毂涡流检测中探头提离效应的分析与抑制

为了有效抑制飞机轮毂的涡流检测中线圈探头的提离变化给检测结果带来的干扰,利用三维有限元法建立了凹弧面上方线圈阻抗的计算模型,对比分析了不同曲率半径的凹弧面上,由探头的提离改变所形成的线圈阻抗变化轨迹的特征,并进一步建立了凹弧面上缺陷检测的模型,从理论上深入地研究了提离变化给缺陷信号产生的影响,结果表明凹弧面的曲率半径越小,提离引起的阻抗变化越大,但不论曲率半径如何变化,提离轨迹均可近似为一条直线,并存在一个合适的频率点,可使缺陷信号和提离轨迹之间出现90°的相位差,根据此特征提出了利用相位旋转及信号增强技术消除提离干扰的方法,实验验证了理论分析的正确性和可靠性,为轮毂等小曲率半径的凹弧面涡流检测提供了抑制提离噪声的理论依据.     

基于脉冲涡流技术的柔性平面差分探头设计北大核心CSCD

针对涡流探头对导电材料的表面和内部裂纹检测能力的不足,基于脉冲涡流检测技术设计了柔性平面差分探头,结合脉冲涡流检测的宽频谱和柔性平面差分线圈高信噪比的特点,可以在较大提离下检测表面缺陷以及检测更大埋深的内部缺陷。对铝试件表面及内部缺陷检测进行了仿真与试验研究。仿真结果表明柔性平面探头产生的涡流能够有效渗透至试件底部,缺陷造成的涡流扰动产生时间随缺陷深度增加而增大。检测信号的电压峰值大小与峰值时间仍可用于识别缺陷深度,时间剖面曲线的正负相反峰波形信号特征可用于识别裂纹。实验结果表明柔性平面探头能够检测8.55 mm提离下的表面裂纹以及无提离下埋深4.8 mm的内部裂纹。同时,检测电压信号峰值对不同试件的裂纹深度进行定量,仿真与试验结果一致。     

电容-涡流双模式一体化探头检测性能影响因素研究

电容-涡流双模式一体化无损检测方法,可结合绝缘体检测中的电容检测技术与导体检测中的涡流检测技术的优势,满足玻纤复合材料修复结构等"绝缘-导电"混合结构的全面检测需求。对双模式一体化检测技术的电容与涡流模式原理分别进行了分析,识别双模式一体化探头检测性能影响因素,对激励信号频率、提离距离、探头扫描方向及线圈参数对检测性能的影响进行了试验研究,以检测特征信号变化率曲线中目标缺陷中心位置处的标准变化率为量化指标,直观表征各因素对检测性能的影响方式与程度。结果表明,试验条件与探头设计参数对各模式检测性能影响规律不同,其中提离距离与线圈参数影响较为显著。通过对各因素影响规律的综合考虑,有望实现检测性能提升并指导探头优化设计。     

车轮辐板裂纹涡流检测探头的提离抑制研究

针对火车车轮辐板裂纹涡流检测中的变提离问题,设计了新型探头结构,可在保证抑制提离效应且高信噪比的前提下提高探头的灵敏度,以实现对粗糙表面裂纹的准确检测。提出了一种小体积的适用于辐板裂纹检测的并肩型探头结构,并基于场路耦合模型对探头进行了有限元分析,计算了探头磁场分布情况。通过实验测量了不同探头在不同提离下的线圈电压,对所提出的并肩型探头和传统差动探头的性能进行了比较,并利用该探头对实际车轮辐板裂纹进行了检测。研究结果表明,具有闭合磁路的探头对提离效应的抑制优于普通的差动式探头,所提出的并肩型探头能有效地检测出车轮辐板裂纹,并可实现车轮辐板裂纹长度的定量测量。     

脉冲涡流传感器在刹车盘表面缺陷检测中的应用

采用控制变量法从激励信号的占空比、电压幅值和激励线圈提离高度3个方面研究不同影响因素对脉冲涡流传感器检测刹车盘表面缺陷的影响规律。用DG1022U函数发生器产生脉冲激励信号;设计了由圆柱形激励线圈和霍尔传感器构成的脉冲涡流检测探头并制作放大滤波电路;用USB4711A数据采集卡采集信号,经MATLAB小波去噪后提取信号的峰峰值和信噪比。     

三维远场涡流探头的设计与实验研究

远场涡流检测技术能检测导电管材整个管壁缺损而不受集肤效应和提离效应的影响。但是，由同轴的激励线圈和检测线圈构成的传统远场涡流探头只能检测管壁周向缺损的平均情况而不能确定其缺损的周向具体位置。本文设计了一种新型内通过式三维远场涡流探头，实验证实了其远场效应的存在并确定了甲型探头结构。以油田实际的采抽钢管为检测对象对管壁的对称缺损和不对称缺损进行了对比检测实验，证明了新型探头对缺损的三维位置的可确定性，同时也证明了局部磁场变化对管壁周向其他位置的磁场也有影响。     

涡流传感器斜偏对输油管道涂层厚度测量精度的影响及斜偏矫正

针对涡流传感器斜偏影响钢管涂层厚度测量信号的情况,提出了传感器斜偏的矫正措施以及消除斜偏影响的信号处理方法,为涂层厚度测量时传感器的对中和垂直度调整提供理论指导。采用电磁场数值仿真方法,研究了传感器斜偏对提离检测精度的影响程度,以及不同提离距离、不同管道尺寸情况下传感器斜偏的影响规律,根据提离信号的变化规律提出了传感器斜偏的矫正措施和斜偏信号的校正方法,解决了传感器斜偏对检测精度的影响问题。数值仿真结果表明,通过对传感器斜偏的矫正以及信号处理,可有效减小传感器斜偏对提离检测信号的影响,提高了涂层厚度的测量精度。