基于涡流阵列的裂纹检测仿真分析

分析了涡流阵列检测技术的基本原理。利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,研究了裂纹检测时的输出信号特征,并考察了工作频率对输出特性的影响。研究表明,裂纹的出现会导致感应线圈输出信号的幅值和相位发生变化,随着激励信号频率的增加,涡流阵列传感器输出信号的差异变大,在3MHz左右时达到最大,然后减小。试验为该传感器的进一步研究及应用提供了参考。     

铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测仿真研究

为了分析阵列涡流传感器扫查不同位置表面横向裂纹时的线圈输出信号特征,以及焊缝受热区金属材质变化对线圈输出信号的影响,建立铝合金焊缝裂纹的阵列涡流检测的三维有限元模型。结果表明:当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5 mm时,裂纹长度与线圈感应电动势的波峰幅值呈单调递增关系,探头扫查侧面裂纹时的线圈感应信号总是大于正上方裂纹;焊接所引起的5A06铝合金材料电导率减小会使线圈的感应电动势幅值增大,且当裂纹长度分别为1.6、3.0、4.5 mm时,裂纹长度越大,电导率减小在裂纹检测时对线圈输出信号的影响越小。     

涡流阵列检测裂纹的定量仿真研究

通过CIVA软件仿真涡流阵列检测薄板裂纹,基于横向裂纹的空域波形所隐含的长度信息对横向裂纹的长度进行计算。通过CIVA仿真得到感应电压的C扫描图和感应电压空域波形图。依据感应电压空域波形图,分析波形宽度中含有裂纹长度的信息,采用最小二乘法建立裂纹长度与波形宽度的关系式,并进行误差分析。研究结果表明：横向裂纹长度与其对应的空域波形有关,空域波形的宽度随着裂纹的长度的增加而增大;纵向裂纹的空域波形宽度随着裂纹长度的增加而无变化,因此空域波形不包含裂纹的宽度信息;裂纹深度的变化不影响其空域波形的宽度变化。     

老龄飞机金属结构腐蚀检测中的平面涡流阵列传感器仿真研究

环境腐蚀引起的剥蚀损伤、坑蚀损伤和腐蚀疲劳严重影响了老龄飞机飞行安全性,涡流阵列传感器具有的快速扫描检测能力和与被测件非接触的特点,满足了现阶段民航和军方对老龄飞机金属结构腐蚀检测的迫切需求.本文阐述了涡流阵列检测技术的基本原理,利用有限元方法建立了一种涡流阵列传感器的仿真模型,分析了提离距离对传感器输出特性的影响.研...     

基于涡流阵列传感器的高强度螺栓扫描检测成像系统设计

高强度螺栓是汽车、钢结构等的重要紧固件,其质量直接关系到汽车、钢结构的安全性和可靠性。提出一种基于涡流传感器阵列的扫描成像检测系统,用于检测高强度螺栓头杆结合部裂纹。与传统的机械旋转螺栓涡流检测系统相比,该系统能快速检测出周向裂纹,单次扫查覆盖的检测区域更大,大大减小了机械结构的复杂性,降低了误检率。提出的被检区域实时扫描检测图像系统,也为其它大批量零部件裂纹检测提供了一种有效的解决途径。     

阵列涡流检测不同深宽比裂纹的研究

设计有不同深宽比裂纹的2组对比样管,探究阵列涡流对于不同深宽比裂纹的敏感性。使用阵列涡流检测方法,对样管上的缺陷进行检测对比。结果表明：在对裂纹深宽比特征参数研究中发现,当宽度一定、深宽比大于1时,涡流幅值随深宽比增加逐渐变大,深宽比小于1时,涡流幅值与深宽比无明显对应关系;当深度一定、深宽比大于1时,涡流幅值大小随深宽比增加逐渐变大。在宽度相同、深度不同和的深度相同、宽度不同的深宽比研究中发现,深宽比相同时,阵列涡流检测到的模拟裂纹的涡流幅值均随检测频率的增加而逐渐变大。     

测定碳钢表面裂纹深度的一种涡流检测技术

由于热疲劳,在压力容器管嘴和环缝中会产生开裂.核设施中的管焊缝、支撑件焊缝以及反应堆池内的平板焊缝会由于裂纹而失效.高周疲劳也会使汽轮机转子中心孔表面产生开裂.磁粉和其它的表面无损检测方法常用来检测表面开口的裂纹,但不能用来确定裂纹深度.裂纹深度可用各种无损检测方法来测定,如超声衍射声程时间法(TOFD)、电压降法和涡流法.TOFD法难于在管嘴焊缝上进行测定,它最适用于评定>5mm的深裂纹.电压降法需要通过其它技术测出裂纹,对裂纹深度的估计精度则在很大程度上取决于裂纹阻档电流的能力.传统的涡流方法较易操作,但测定裂纹深度通常只能测<2mm的浅裂纹.     

裂纹检测中的涡流场计算

裂纹是涡流检测中最常遇到的缺陷类型。由于它的开口宽度很小,用有限元法计算其涡流场困难很大。利用理想裂纹的模型,忽略缺陷宽度,用二维的面缺陷近似三维的体缺陷,使用积分方程法计算裂纹缺陷,使用积分方程法计算裂纹缺陷涡流场问题,可大大减少计算量。问题可分解为求导体内不含缺陷的完好场和求缺陷等效源产生的扰动场两部分,本文不半无限导体系统分别研究这两部分的求解。线圈阻抗的计算值与实验结果进行了比较,两者吻俣     

阵列涡流无损检测技术的研究及进展

介绍了阵列涡流检测技术的基本原理,并对一种应用于管材检测的阵列涡流探头的工作过程做了详细论述,通过实际应用证明该技术在管道在役检测、飞机及发动机复杂形状零件检测、焊缝检测等方面具有广泛的应用前景。     

脉冲涡流阵列缺陷成像检测技术

脉冲涡流阵列系统具有大面积、快速检测的优点,可用于金属表面裂纹的自动在线检测。在无损检测领域,应用成像技术可以直观地观测到被检测物体的缺陷位置及大小,提高检测人员的工作效率,促进无损检测技术的应用普及。设计了一套脉冲涡流阵列检测系统,包括脉冲涡流阵列探头。应用该系统对标准铝合金试件的缺陷进行了初步的成像处理,给出了标准铝合金试块缺陷成像检测结果,并指出今后的工作方向。     

基于有限元仿真的核电站传热管涡流检测

核电是公认的清洁能源,但核电安全问题日益引起人们的高度关注。采用有限元仿真的方法研究了核电站蒸汽发生器传热管缺陷特征与涡流阻抗信号之间的关系。利用内穿式差动Bobbin线圈对传热管缺陷进行了数值模拟检测。研究了缺陷形状结构对缺陷信号特征的影响,分析了检测频率、裂纹宽度和裂纹深度对缺陷信号特征的影响。通过对仿真试验结果的分析,发现不同缺陷结构、不同缺陷宽度、不同缺陷深度及不同检测频率对涡流阻抗信号影响具有各自明显的规律。该研究成果对核电站在役管道的涡流无损检测具有重要的实用价值和理论意义。     

小径管周向裂纹脉冲涡流检测仿真和试验研究

针对小径管周向裂纹缺陷,通过有限元仿真及试验,研究了利用磁导体环形激励脉冲涡流检测技术检测小径管周向裂纹缺陷的问题。仿真给出了管道在有缺陷和无缺陷状态下磁场分布、涡流分布以及接收线圈的电压值。从仿真结果可以观察出,周向裂纹端头处的磁场分布以及涡流分布会发生明显变化,产生沿管壁法向的磁场,检测线圈位于裂纹端头处正上方时检测灵敏度最高。实际检测结果与仿真结果一致,表明磁导体环形激励轴向涡流对小径管周向缺陷具有显著的检测效果。     

用于钢轨裂纹检测的铁基非晶合金涡流探头研究

在震动冲击及加工缺陷共同作用下,钢轨经过长时间的疲劳运行易造成疲劳裂纹,为对其进行有效检测,设计一种用铁基非晶合金作为磁芯的涡流探头,探头由激励线圈、检测线圈组成。通过试验,对线圈各参数进行优化,以提高灵敏度,增强其抗干扰能力。通过大量试验和实践检测表面,涡流探头可检测出钢轨裂纹。     

双频涡流检测传感器的设计与制作

介绍双频涡流检测传感器(检测线圈)的工作原理、设计和制作,以及与EEC-35型智能全数字式多频涡流检测仪的联机调试.     

金属波纹管的阵列涡流检测

制作了多层不锈钢薄板和金属波纹管人工缺陷试样并进行阵列涡流检测试验,研究了阵列涡流检测的检测能力及技术特点。试验结果表明,阵列涡流检测技术能有效检测多层不锈钢薄板和金属波纹管的表面及内部线性缺陷;缺陷信号幅值和相位与缺陷埋藏深度有关,可通过幅值和相位来综合判断缺陷的埋藏深度。     

基于双切向涡流的阵列探头设计及仿真

承压类特种设备在石油化工等行业应用广泛,然而,出于防腐等需要,承压设备外常涂有涂层,给检测带来了难度。针对涡流检测技术在带涂层检测中的应用,提出了一种基于双切向涡流的阵列探头,并对其阵列单元的性能和阵列探头的整体结构进行分析和设计。理论分析表明,所提出的阵列单元可消除激励线圈到接收线圈直接耦合信号的影响,同时,该探头能够同时实现对不同长度和不同角度裂纹的定量分析,进而提高裂纹的检测精度。此外,为减小提离效应对检测结果的影响,设计了带有弹簧的阵列探头结构,弹簧始终处于压缩状态,以保证在检测过程中探头的提离最小,该研究可为带涂层设备的检测提供一定技术支持。     

直升机零件疲劳裂纹的渗透检测与涡流检测

某型直升机的某零件为受力关键零件,局部区域容易产生疲劳裂纹。按照设计要求,服役一定期限后需要对其进行荧光渗透检测,但检测时,受零件表面状态影响,无法有效检测出疲劳裂纹。针对该零件的特点,通过对渗透检测和涡流检测的原理、条件、效果及可实施性进行对比分析,制定了相应的检测试验方案。试验结果表明,使用渗透检测与涡流检测相结合的方法,能有效地检测出该零件中的疲劳裂纹。     

涡流传感器在电子提花机工作状态检测中的应用

为保证电子提花机电磁阀组件在自动织造系统中的可靠动作,减少其对织物产生的轨迹误差,设计了一种对电磁阀组件工作状态检测的涡流阵列传感器。通过理论计算和组件结构确定检测线圈的相关参数,采用多路复用开关对阵列信号提取;在Ansoft Maxwell电磁场仿真中建立传感器检测模型,求解电磁阀组件在两个工作状态下的电感变化;考虑通丝张紧产生的微位移,仿真分析通丝位移1~10 mm的对传感器输出变化的影响,并进行实验验证仿真结果的正确性。结果表明,传感器产生的489 nH的电感变化可以反应出电磁阀组件的工作状态,验证了检测方法的正确性,且最大误差不超过2.559%,能为提花机控制系统提供可靠的反馈数据。     

油气管道裂纹涡流检测探头的研制

分析了基于涡流传感技术的油气管道裂纹检测机理,开发了一种裂纹检测系统,研制不同结构参数的检测探头,对含裂纹试件进行扫查。试验结果表明,环形激励线圈的高度和匝数对探头的检测能力影响显著,减小线圈高度、增加匝数有利于提高探头的裂纹检测性能;研制的涡流检测探头可实现宽1 mm裂纹的有效检出。