影响磁导率测试的电磁检测探头设计因素分析

为了实现对某型火炮关键零部件硬度的原位无损检测,提出了一种基于磁导率测试的硬度电磁检测探头。该探头以差动方式实现检测,它包括检测线圈和参考线圈,磁导率变化引起感应电压变化由电桥电路实现输出。在此基础上,进一步建立对应的电磁场—电路耦合仿真的有限元模型,深入分析了探头结构和尺寸、检测频率及后端电桥电路对检测性能的影响,其结果可为实际探头的制作提供理论指导。     

应用于冶金工业的电磁无损检测技术

通过分析电磁无损检测技术应用于冶金工业的现状,总结归纳了无损检测技术及其实际应用中存在的问题,着重指出了目前的冶金工业无损检测技术的研究和应用大多局限于通过单一物理参数来反映材料的组织性能状态.研究表明,电磁无损检测具有无损、非接触和实时的特点,可用于冶金工业过程中的在线检测.未来有必要建立多检测参数综合分析方法,区分不同影响因素,以获得准确可靠的无损检测结果.     

电磁无损检测电路系统研究与设计

电磁无损检测系统,主要应用于对导体材料进行缺陷检测的一种装置.电磁无损检测电路系统主要包括激励信号发射电路和检测接收电路两部分.由MSP430单片机控制DDS芯片AD9958产生标准的正弦波信号,作用在检测探头上,使得在被测导体材料上产生涡流信号.通过检测接收电路对涡流信号的处理,得出涡流信号的幅值和相位,从而可以对缺...     

面向高温的PE-EMAT无损检测系统有限元分析与优化

由于电磁超声换能器(EMAT)内嵌永磁铁,使其对铁磁性材料检测时极难移动,尤其面向高温环境时极不便利。通过建立嵌入脉冲电磁铁的电磁超声换能器(PE-EMAT)有限元模型,分析了脉冲电磁铁结构工艺参数对其磁场强度和感应涡流强度的影响。同时,为使PE-EMAT面向高温环境,建立传感器内部流体传热模型,研究其内部流场与温度场相互作用,构造最优水循环冷却系统。基于上述优化,搭建可适用于高温的PE-EMAT无损检测系统平台。实验结果表明:优化后脉冲电磁铁可取代永磁铁,且PE-EMAT无损检测系统可准确探测出高温下材料内部缺陷,其探测性能与EMAT接近。     

增强SH波电磁超声传感器信号的方法与实验

电磁超声传感器技术作为一种非接触无损测量方法,可用于恶劣工况的无损检测,尤其是可以实现水平剪切(SH)波的激励和接收。基于磁致伸缩效应的常规SH波电磁超声传感器信号较弱,为得到较强SH信号,改善信噪比,提出了一种增强电磁超声传感器信号的方法。该方法是在主永久磁铁闭合磁路上施加辅助永久磁铁,提高电磁超声线圈下部构件磁化强度,从而增强信号。实验证明:此方法可以使信号得到明显增强,并且有助于提高缺陷检测能力。     

基于远场涡流的平板探头设计与缺陷识别研究

远场涡流检测(RFECT)技术解决了涡流检测技术趋肤效应的固有缺陷,与其他电磁无损检测技术相比较,其在检测和表征深层隐藏缺陷方面展现出其巨大优势。针对远场涡流探头体积大、检测深度小的问题,本文设计了一种用于板材缺陷检测的新型远场涡流探头,探头最长边为7cm左右,可以检测15mm厚的铁磁性平板。通过有限元仿真对探头屏蔽结构的材料和组成进行了比较分析,得出了探头的最佳设计方案。通过缺陷检测实验验证了该探头的检测效果。对检测信号的缺陷识别和定量进行深入分析,结果显示,探头检测信号的相位与缺陷深度为二次函数关系,因此能够借助于检测信号的相位进行缺陷深度的定量分析。该探头在压力容器和管道埋藏缺陷的在役检测中具有十分广阔的应用前景。     

RBF在钢铁材质缺陷检测中的应用研究

针对钢铁件材质缺陷检测问题,介绍了基于初始幅值磁导率法的一种电磁无损检测方法。为了提高检测的效率和准确率,将RBF神经网络设计成为新的识别系统通过对钢铁件样本数据进行的仿真测试表明,RBF神经网络系统识别效率较高且可靠,为电磁无损检测提供了一个新的思路。     

电梯用曳引媒介检验检测技术研究

以电梯用曳引媒介为主要研究对象,通过分析电梯曳引媒介技术发展现状,总结归纳钢丝绳、复合钢带等曳引媒介在检验检测、损伤识别、性能评价等方面存在的问题。着重讨论钢丝绳检测设备方法的发展和复合钢带检验检测存在的难点。分析认为,钢丝绳无损检测方法可延伸使用至复合钢带的检验检测中。同时,基于钢带电梯的特质,提出一种差分式双磁路的弱磁无损检测方法。今后的课题将进一步研究钢带内部钢丝缺陷弱磁检测理论、钢带内部钢丝缺陷的电磁响应特性和研制差分式双磁路电磁检测传感器,为复合钢带检验检测、安全评估等提供必要的技术支撑。     

电磁传感器的循迹特性分析

介绍了一种电磁传感器的循迹特性,对通电导线周围电磁场的模型进行了阐述,并用Matlab分析出磁场模型与电磁传感器的高度和水平距离的关系。通过对磁场模型的分析,选择了常见的电感线圈作为检测磁场的传感器,推导出双电感电磁传感器的循迹特性,并建立了循迹模型。根据大量的实验,确定了双电感电磁传感器的布局方案,实验结果表明：该循迹模型可以用于电磁场的检测。     

基于ARM的钢铁材料裂纹电磁无损检测电路设计

针对钢铁材料损伤检测问题,依据电磁无损检测原理,在ARM微处理器系统的基础上,优化设计了一套以S3C2440A控制芯片为核心的钢铁件裂纹检测电路.简单地讨论了初始磁导率法的检测原理,着重阐述了系统功能模块的电路设计.试验表明,该电路可以快速地检测出钢铁材料损伤的存在并且及时发出报警,同时能够对数据进行显示和存储.     

柔性探头涡流检测复杂曲面结构缺陷的研究

建立了柔性探头涡流检测有、无缺陷复杂曲面导体的电磁场模型,仿真并分析了有、无缺陷情况下柔性探头的电压和阻抗变化,结果表明电抗信号对缺陷变化灵敏.设计了适用于复杂曲面结构缺陷检测的柔性探头和检测系统,该系统采用阻抗平面分析方法提取电抗信号进行缺陷分析.     

太赫兹成像技术的应用研究

太赫兹辐射(THz)是指频率范围在0.1～10 THz的电磁波,波段位于毫米波与红外波段之间,其应用主要集中在太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术两方面,其中太赫兹成像技术在实际应用中更加广泛.介绍了太赫兹辐射及其性质,简述了太赫兹成像技术及其发展过程.分析了太赫兹成像技术在安全检查、癌症检测和无损检测等领域的发展过程,结果表明使用太赫兹成像技术可以对违禁药物和危险隐藏物等进行安全检查,对人体癌变组织进行成像检测,以及对航空航天材料中的缺陷进行无损检测.随着太赫兹成像技术的不断发展,其在安检、医疗和无损检测等领域有着重要的应用前景和研究价值.     

电磁炮多路脉冲大电流测试系统设计

为满足电磁炮多路瞬态脉冲大电流测试需求,以罗果夫斯基线圈为传感器,以PXI高性能数据采集卡和嵌入式控制器为硬件核心,以LabWindows/CVI为虚拟仪器软件开发平台,采用多线程技术设计并实现了多通道脉冲大电流测试系统,并通过数据库实现测试数据的管理.实际应用表明系统实时性高、准确可靠,具有较高的安全性和良好的可扩展性.     

雷达对抗装备软件测试系统的设计

专业化的软件测试评估平台是该类装备软件测试的重要支撑。为了对雷达对抗装备的显控、信号处理软件等进行全面、系统、准确的测试考核,在复杂电磁环境下雷达对抗装备及其配属软件试验/测试方法的基础上,研究建立雷达对抗装备软件测试系统,来提信号逼真、供可调可控的测试环境以及专业化、精确化的信号输入。通过复杂环境、软硬约束、特定方法等的分析研究,提出雷达对抗装备软件测试系统的主要设计思想,进行功能、性能设计,并给出该系统的主要组成和初步设计方案。利用提出的设计思想和方案,开展相应系统的研制,该系统提供包括测试环境模拟生成方法、被测件运行驱动方法、测试执行与数据采集方法和测评过程管理方法的测试应用,为全面地考核复杂电磁环境下雷达对抗装备软件提供更为有效的测试方法和更加丰富的技术手段。     

基于EMT的敏感场特性仿真研究

电磁层析成像(Electromagnetic Tomography, EMT)技术相较于传统的无损检测技术具有非侵入、非接触、无危害的特点,有着广阔的应用前景。对EMT技术中的正问题的研究旨在通过建立模型研究系统的参数变化对测量值的影响,对敏感场特性的研究直接关系到后续进行图像重建所提取的物场特征信息变化敏感程度,进而会直接影响成像质量。在之前的研究中对EMT的成像范围尚未有比较精确的规范,针对敏感场中激励频率与物场特性的变化,利用有限元仿真软件(COMSOL Multiphysics)对EMT系统的激励系统进行仿真分析,不同于传统的对互感值进行研究的方法,选择了更加直观的电压值,最终得出在不同激励频率与不同物场特性下的拟合曲线,获得了系统敏感场参数变化与测量值的关系,通过该研究确定了EMT系统的有效检测范围,提高了EMT系统检测的准确性,更有利于后续进行高质量的图像重建。     

电磁超声体波方法对内部孔洞缺陷检测研究

电磁超声是一种新型的超声检测方法,其具有非接触、不受工作环境影响、易于激发多种类型的超声波等优点。本文研究了电磁超声体波对结构件内部孔洞缺陷探测问题,首先利用离散点源实现对电磁超声声场的分析;而后利用有限元方法对电磁－结构多场耦合建模,研究超声体波在体内缺陷处的波型转换以及模式转换后爬波在缺陷表面传播情况;最后利用电磁超声体波对孔洞缺陷的尺寸、位置进行了定量检测。有限元计算结果与简化解析求解得到较好的验证,本文为电磁超声对体内孔洞缺陷的应用评估提供良好基础。     

基于隧道磁电阻传感器的脉冲涡流无损检测

目前航空工业多采用铝合金部件,由于航空工业的量轻化等需求导致对铝合金件强度保持有较高的要求,因此对结构材料缺陷的检测尤为重要。为此文章设计了一种基于隧道磁电阻(Tunnel magnetoresistance, TMR)传感器的脉冲涡流无损检测系统方案,对铝合金缺陷参数与被测信号波形的关系进行了研究。首先使用有限元仿真软件COMSOL建模并获取仿真实验数据,证明了脉冲涡流无损检测应用于铝合金材料的可行性;其次,应用仿真结果指导探头设计,进而设计出检测系统,采取实物实验结果与仿真建模分析结果进行对比的方法,实验验证了检测系统的准确性、可靠性和在工程应用中的可行性;最后分析和讨论了缺陷宽度和缺陷深度的无损检测结果。为TMR传感器工程应用确立了实验基础。     

舰载机悬浮式电磁弹射器的系统研究

电磁弹射技术一直是世界发达国家竞相发展的高新技术,电磁弹射器将代替目前航母上使用的蒸汽弹射器.本文从舰载飞机起飞运动分析入手,以磁悬浮导轨技术和永磁无刷直线电机技术运用到磁悬浮电磁弹射设计中,简述了该项技术的基本原理、组成及其特点,并对悬浮电磁弹射系统进行分析.     

高精度电磁波式纸张水分自动检测系统的研制

结合目前纸张印刷业的需求和技术现状,叙述了自行研发的电磁波式纸张水分测量系统,简要论述了系统的软硬件开发过程。该系统实现了纸张水分含量的自动检测,完成数据采集与实时显示、数据的存储与分析处理等功能。针对应用中的实际情况,分析了系统数据处理的滤波问题和检测系统参数的校正问题,成功解决了存在的问题,提高了测量的效率和精度。     

融合电磁超声载波的声发射传播特性分析

电磁声发射是通过对缺陷导电结构件施加非接触式电磁载荷,进而激发声发射应力波,并据此效应来进行构件无损检测.本文针对电磁声发射信号不适合较远距离传播问题,融合电磁超声技术,实现对声发射应力波的载波远距离传输.文章首先从自由电子运动理论出发,从微观层面上研究电流对金属位错激活能的影响,推导出定向漂移的自由电子与位错碰撞时所产生的能量交换;其次搭建了融合电磁超声载波的电磁声发射有限元模型,分析了多个特征源激励下的应力波传播位移;最后利用希尔伯特黄变换方法对载波实验信号进行了分析比较.本文通过对传统的电磁声发射激励端研究、改进,提升电磁超声对电磁声发射应力波的传输特性,拓宽了电磁声发射检测的应用范围.