纵向导波磁致伸缩传感器信号检测的实验研究

阐述了纵向导波磁致伸缩传感器应用于钢管无损检测中的基本原理.对纵向导波磁致伸缩传感器激励导波和导波的信号检测进行了实验分析,利用磁致伸缩导波无损检测系统在管径为Φ38 mm的完整钢管激励不同频率导波,选择频散特性不明显的激励频率应用于缺陷管道检测,检测信号较好的反应出不同尺寸缺陷.该实验结论和数值计算结果相吻合.     

基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。     

压磁应力传感器差动信号检测电路设计

由于压磁应力传感器结构对称性存在着差异,致使传感器输出信号的零点值调节困难,而传统的电路输出交流信号,不便于信号处理。采取对两组检测信号先整流滤波,再进行分压式比较,使得输出信号直接为直流信号。利用所设计的电路进行了实验,通过调节电位器即可实现传感器零点值的准确调节。通过实验验证了电路的性能,也验证了磁测应力传感器的性能。     

一种用于管道检测的磁致伸缩式周向超声导波传感器

传感器由磁化器、激励线圈、接收线圈和聚磁器等组成.实验结果表明,利用周向超声导波传感器可以在大直径管道中激励和接收周向超声导波并可对管道中的缺陷进行长范围、全覆盖的非接触无损检测.     

超磁致伸缩换能器的研制

0引言磁致伸缩效应是焦耳于1842年发现的。＿1842年人们开始利用磁致伸缩材料制作水声换能器并投入使用。然而因其应变很小,耦合困难故一直无法使用到岩体的探测之中。近年来,人们在探索一种新型的高机电转换效率、大应变的磁致伸缩材料,在超磁致伸缩材料的方面已获得?..     

管道超声导波检测用磁致伸缩涂层传感器研究

为克服磁致伸缩带材导波检测技术对耦合剂的依赖,又能满足对异形部件的检测需求,本文提出了一种磁致伸缩涂层导波检测的新方法.结合Fe-Ga磁致伸缩合金具有高的磁机械耦合系数,通过热喷涂技术制备Fe-Ga合金涂层,磁致伸缩为32×10-6.在1 m长预置人工缺陷的316L不锈钢管道一端喷涂Fe-Ga涂层,设计磁致伸缩涂层传感...     

基于磁致伸缩电磁超声导波的钢板焊缝缺陷检测

针对工业现场使用压电超声波检测焊缝缺陷时需使用耦合剂的问题,研究了通过无须耦合剂的基于磁致伸缩电磁超声对薄钢板焊缝中缺陷进行检测的方法,并且针对电磁超声换能效率低、信号微弱的问题,通过仿真优化了回折线圈结构参数,选择了三分裂回折线圈,并探究了导波频率对缺陷检测灵敏度的影响。仿真结果表明:相比于无分裂线圈,选择三分裂回折线圈后激励信号面内位移幅值提高了94.2%,随着导波频率增加,缺陷反射回波幅值表现出先增大再减小的变化规律。实验结果表明:S0模态Lamb波垂直入射焊缝时,焊缝本身产生的回波与缺陷信号相比相对较小,缺陷检测阈值达到1 mm,缺陷定位误差小于2 mm,证明了电磁超声导波具备检测焊缝中毫米级缺陷的能力。     

基于逆磁致伸缩效应的残余应力检测方法

根据铁磁材料的逆磁致伸缩效应，研究了基于这一效应的磁各向异性四极探头型传感器检测铁磁材料残余应力的方法，并进行了20^＃钢压缩试件的典型实验，实验证明了这种方法是可行的。     

基于超磁致致动器的车削振动主动控制

设计了一种基于模糊PID控制器和超磁致伸缩致动器的车削振动主动控制系统,推导了超磁致伸缩致动器和专用刀架的数学模型,并在Matlab环境下进行建模仿真,当振动频率在50~100Hz时,仿真结果表明该控制系统能抑制振幅达50%以上;在现场车削试验中,以普通45#钢为车削工件,分别在转速1 500r/min、车削深度为0.07mm和转速3 000r/min,车削深度为0.04mm下,对车削振动进行主动控制,结果证明所设计的车削振动控制系统能够抑制振动幅度达30%以上。     

用于板结构损伤检测的磁致伸缩传感器

基于铁磁性材料的磁致伸缩特性,提出一种用于非铁磁性板结构损伤检测的磁致伸缩传感器。该传感器分为激励和接收两部分,由8字型线圈、镍带以及偏置永磁铁组成。根据磁致伸缩效应,激励部分在板中激励导波,波在板中传播,遇缺陷及边缘反射,通过磁致伸缩逆效应,由接收部分接收其反射信号。根据反射信号的到达时间和波在板中传播的速度,可判断出板中缺陷所在位置。改变恒定偏置磁场与时变磁场的方向可以在板中激励不同波型的导波。实验结果证明:该传感器设计是可行的,且具有价格便宜、灵敏度高、可与被测结构分离等优点。     

基于ASDX/ASCX的火电厂电站管线漏电无损检测系统设计

为了提高火电厂电站管线漏电检测的准确性和实时性,并最大程度降低对管线的损坏,设计并实现了一种基于ASDX/ASCX的火电厂电站管线漏电无损检测系统;采用ASDX/ASCX传感器完成对电站管线漏电信号传播速度数据以及电站管线漏电信号所在管线高度数据等的采集,基于可编程逻辑控制器(program logic control,PLC),对采用传感器采集管线中的数据过程进行实时控制,通过实时分析采集的数据,进而实时地对管线进行无损检测,系统硬件设计给出了基于ASDX/ASCX三轴加速度传感器、ARM微处理器以及USB2085数据采集卡等硬件的设计原理,软件设计中,对PLC控制的软件平台选择及运行流程进行了详细设计,并给出了无损检测漏电信号TMS320VC5509ADSP处理流程;实验结果表明,系统控制误差在2%以内,比传统系统平均节能120J,运算效率提高22%左右;系统控制精度高,响应速度快,可靠性强,满足用户使用要求。     

基于机器视觉的插座品质检测方法

针对目前人工成本上升,人眼易出现视觉疲劳导致检测效率低下等问题,本文提出了一种基于机器视觉的插座品质检测方法.主要研究内容如下:1)研究了基于模板匹配的插座机器视觉定位方法.2)研究了基于灰度均值的螺丝缺陷机器视觉检测方法.3)研究了基于灰度标准偏差的插孔缺陷机器视觉检测方法.根据以上检测方法,编写了检测软件,在生产线上进行测试,对插座螺丝和插孔缺陷的识别率达到100%,平均每帧图像处理仅耗时100ms,表明该方法具有准确率高、速度快的优点.     

基于超声相控阵的环焊缝缺陷检测方法研究

针对传统超声探头焦距固定,检测位置的改变就要更换相应焦距的探头而影响检测效率的问题,提出一种基于超声相控阵换能器的环焊缝缺陷检测方法;而超声相控阵具有电子偏转和电子聚焦特性,能在不移动的情况下发射偏转聚焦超声束,有效地解决了上述问题;首先基于超声相控线阵换能器的声场特点,采用数值分析方法,研究了影响声束偏转聚焦性能的几个主要参数;然后给出了与超声相控阵换能器相连接的多通道数据采集系统结构;介绍了单通道声信号的硬件结构及相应的信号处理方法,实现了对换能器中单个阵元的精确延时的控制;实验结果表明,优化设计的超声相控线阵换能器具有较高的检测精度和检测效率。     

基于地磁成像的管线探测系统

为了精确探测埋藏在地下的各种管线,提出了基于地磁成像的管线探测系统。该系统将采集到的地表磁场垂直分量的脉冲信号强度与介质各向同性的均匀地层中地表上方磁场垂直分量的脉冲信号强度进行对比,利用对比后的数据形成反映被测区域上方脉冲信号强弱分布的三维图象,从而对地下介质的性质作出判断。测试结果表明,该系统对地下已知管线探测的MAPE为2.66%,对地下未知管线探测的MAPE为3.33%,提高了同类探测的精度,对地下各种管线的探测行之有效。     

基于PWM技术的磁致伸缩机构控制系统设计

研究微米级磁致伸缩微位移机构的控制技术,设计并实现了一个二维平面行走伸缩机构的PWM脉冲驱动控制系统.通过调节PWM波形的占空比,调节绕组电流大小,从而改变位移机构的步距.结合模糊控制理论,逐渐减小步距逼近目标.经过实验验证,本设计的微位移机构控制系统在试验平台上可以快速准确地完成行走过程.     

基于PXI总线的海底管线检测系统

浅海海底管线检测系统的研究是“国家863计划”海洋领域820专题的子课题之一。是研究和解决高精度海底管线电缆检测与精确定位技术的高难度技术。通过对虚拟仪器与全新的开放性，模块化仪器总线规范－PXI技术和特点的分析，提出了基于PXI的海底管线检测的虚拟仪器系统集成方案，并对其硬件方案与软件方案进行了设计，同时LabWindows/CVI对该系统进行了编程。     

基于NB-IoT技术的家庭水质检测系统

在人类的生产生活之中,水资源是必不可少的物质.在环境问题备受关注的现在,人们对于水质安全问题特别在意,生活用水的安全质量问题也受到了社会各界的广泛关注.为了使人们能更加直观地、简便地得知生活用水的水质状态,本文提供了一个基于窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）技术的家庭水质检测系统,并给出了该系统的整体设计方案、硬件设计、软件设计和测试结果.本系统能实时的检测家庭用水的酸碱度（pH值）、温度值和溶解性固体总量（TDS值）,并通过NB-IoT通信技术实时同步到云平台.该系统功能明确、操作简洁、便于观测,具有良好的用户体验和产品商用化的应用价值.     

鸡蛋新鲜度无损检测系统的研究与设计

针对鸡蛋新鲜度分级困难的情况,利用振动原理,设计了一款鸡蛋新鲜度无损检测的系统。该系统以ARM7-S3C44B0微处理器为核心,在开发平台上扩展传感器电路、信号调理电路和触摸屏,构建鸡蛋新鲜度动态信号测试系统。该系统实现实时数据采集分析、能直观显示被测的波形及分级结果,为下一步鸡蛋无损检测分级系统的工业应用提供了软硬件专用平台。验证了振动法进行鸡蛋新鲜度检测的可行性。     

小波分析在管道缺陷超声检测中的应用

在管道缺陷超声无损检测中，作为检测基本数据的脉冲反射回波信号受到电子噪声(包括热噪声和量化噪声)和结构噪声的干扰，使材料的缺陷信号变得难以识别。小波变换借助于时．频局部分析特性，已成为现代信号处理中的一种重要方法。在阐述小波变换基本原理的基础上，研究了管道超声缺陷信号的小波分解与重构。利用此方法对超声信号进行分析，可方便地识别是否存在缺陷以及缺陷的位置。