脉冲涡流检测技术

介绍分析 FAC 损坏的五个步骤,和分析过程中用到的一些先进仪器和计算机软件,并以曾经发生在南卡罗来纳电力与燃气公司100MW Urquhart ~#3机组发生过的FAC 损坏为例加以说明。     

激励电流对脉冲涡流检测的影响研究

在采用脉冲涡流技术进行缺陷检测时,不同激励线圈中的电流会存在一定的差异。为研究不同线圈内激励电流对检测结果的影响,首先分析了不同线圈内激励电流的时频特征,而后研究了被测试件缺陷尺寸和材料属性不同时,不同激励电流作用下差分检测信号的频谱特征,分析了激励电流对检测信号频谱特征的影响规律。最后通过实验对分析结果进行了验证,结果表明：当被测试件缺陷尺寸不同时,差分检测信号频谱特征受激励信号影响的规律也不同。     

脉冲涡流阵列检测系统仿真与实验

针对传统脉冲涡流传感器在检测效率和精度上存在的不足,提出了一种由多个线圈组合而成的新型阵列脉冲检测模型。运用ANSOFT电磁场仿真软件对新型阵列检测模型进行了仿真分析,并搭建了实验平台进行测试。结果表明该检测模型具有良好的响应特性,每个线圈独立工作、同步响应,弥补了传统脉冲涡流仪器在快速检测时存在的不足,符合对导电基体进行快速定位和保护层厚度检测的要求,并且模型结构紧凑,可控性高,适合对大面积目标基体进行快速无损检测。     

平板导体脉冲涡流场时域解与测厚特征量的提取

本文求解了脉冲电流下降沿激励下平板导体涡流场时域模型,给出一种可测量板厚的信号特征量提取方法。利用拉普拉斯变换和有限汉克尔变换求解得到了截断涡流场模型在复频域中级数形式的场量表达式。利用留数定理求解拉普拉斯反变换,并利用电流对时间的导数与模型阶跃响应作卷积求解电流下降沿涡流场时域模型。给出了导体内涡流密度随时间的变化规律及其与感应电压之间的关系,并以有限厚平板导体与半无限大导体之间的感应电压差峰值时间作为特征量测量板厚。实验验证了解析式和测厚特征量的可靠性。     

原位保护层对金属锂电池循环稳定性的影响研究

金属锂电池在高比能特性方面具有超高的优势,近年来重新获得了储能领域的广泛关注与研究.科研工作者针对金属锂电池锂枝晶生长导致的循环稳定性差和严重的安全问题进行技术攻关,在材料层面对金属锂负极界面保护进行了大量研究.但由于材料和电池器件之间的差距,难以将现有金属锂负极界面保护的研究进展实现实际应用.该研究基于金属锂负极软包...     

裂纹涡流检测在汽轮机金属检测中的应用

裂纹涡流检测是涡流检测的特例,采用了电流扰动磁敏探头,其优点是对提离变化的敏感度小,适合于对大面积金属部件和表面粗糙、凹凸不平的金属部件进行快速裂纹检测和测深.将其应用于发电厂汽轮机金属部件如高、中压缸结合面以及汽轮机叶片的表面和近表面裂纹快速扫查和测深,取得了一定效果.     

发电厂管道脉冲涡流测厚关键技术研究与应用

发电厂汽水管道一般在管道外加装保温层,提高热交换效率。铁磁性管道的主要检测手段是常规超声检测和导波检测,检测前需要将管道外壁的保温层拆除,检测工序繁琐,导致检测时间和成本增加。脉冲涡流检测方法可在不拆卸保温层的条件下,实现管道快速筛查。检测线圈方式和灵敏度是脉冲涡流检测的重要指标,利用ANSYS中的Maxwell模块进行管件建模及仿真,对比同轴式与垂直式检测线圈对检测结果影响,选择合适的检测线圈,研究脉冲涡流检测灵敏度,在试块中进行验证总结,提出脉冲涡流技术未来的发展方向。     

脉冲涡流检测中系统冲激响应的快速计算

应用涡流无损检测中积分方程法的理想裂缝模型以及有限元-边界元耦合法,在频域中研究了平板导体中含有理想裂缝时,其上方的磁场分布.两种不同频域方法的一致结果,证明了理想裂缝模型解的正确性.结合快速傅里叶变换方法,研究了含有裂缝的导体板上方不同检测点处的磁场单位冲激响应,计算实例表明,理想裂缝模型与快速傅里叶变换相结合是一种求解磁场时域冲激响应的快速有效方法.单位冲激响应的获得,为在时域中有效提取裂缝特征参数以及用脉冲涡流检测法识别缺陷奠定了基础.     

一种电涡流金属材质检测装置探讨

从电涡流传感器无损检测的特点出发,提出一种基于电涡流传感器的金属材质检测装置。对该装置的各功能模块进行了具体分析,并设计了相关测量电路及接口电路以实现对金属材质的快速无损检测。选取铜、铝和铁开展试验研究,试验结果表明该装置能有效检测金属材质种类,为实现金属材质的快速无损检测提供了一种较好的解决办法。     

冷轧带钢屈服强度的脉冲涡流检测方法研究

目前冷轧带钢屈服强度的检测主要依赖于有损检测,大大增加了检测成本。将BP神经网络引入基于脉冲涡流的冷轧带钢屈服强度预测,首先提取脉冲涡流响应信号的时域、频域特征,分析了各个脉冲涡流信号特征的稳定性,然后建立信号特征与材料屈服强度的BP神经网络模型,最后用建立的模型对材料的屈服强度进行预测。实验表明,采用BP神经网络对冷轧带钢进行屈服强度预测的误差为6%及以下,这种方法对于降低工业生产的检测成本、提高检测效率有一定的实用价值。     

有色金属涡流分选过程中涡流力模型研究

以涡流分选过程中能够简化为规则立体的有色金属物料块为对象,结合电磁学、力学相关理论,给出了三种类型的物料块在分选过程中的涡流力模型的详细推导过程,建立了其涡流力的数学模型,得到涡流分选过程中的理论影响因素,并以球形物料块为例对分选过程中涡流力进行了模拟计算。通过理论研究与数值模拟分析,得到了立体有色金属涡流分选的直接可控因素,为涡流分选机的结构设计和相关参数的调节提供指导。     

基于磁轭结构的脉冲涡流热成像激励效果比较

针对目前脉冲涡流感应热成像无损检测中激励线圈加热不均匀、受提离影响大的问题,将导线缠绕在磁轭装置上加载电流,分析其激励效果。为确定线圈缠绕位置对激励效果的影响,比较了不同装置激励时裂纹两端和底部的涡流分布及温度分布。结果表明,引入磁轭装置后系统的能量传递效率得到很大提高,同时激励的不均匀性减弱。激励线圈均匀分布在磁轭装置横梁及两极靴时激励效果最好。利用最优激励模型对不同方向的裂纹进行检测,结果表明,铁磁材料表面各个方向角的裂纹都可以被检测到,非铁磁材料方向角较小的裂纹不能被检测到。根据试件表面最高温度随裂纹方向角增大而线性增加的特点可以识别裂纹的方向角。     

多通道在线涡流检测系统研制

针对当前工业生产线上对涡流检测设备多通道、高速化的需求,设计了一种可应用于在线检测的多通道涡流检测系统。系统由涡流信号处理电路、多通道数据采集系统、基于Vxworks系统的实时控制计算机、数据管理计算机以及相关软件组成。涡流信号处理电路的激励频率范围为300 Hz～3 MHz,灵敏度0～72 dB可调。多通道数据采集系统能同时对四路涡流检测信号进行采集,每个通道采集率可达200 K,能够满足1 200 m/min生产线上穿过式涡流检测的需求。涡流检测数据可通过PC104总线送往实时控制计算机以进行缺陷识别和标注。数据管理计算机可实时显示当前检测试件的阻抗平面图并储存缺陷数据,还可对检测参数进行调节以适应不同的检测条件。薄壁铜管的穿过式涡流检测实验表明,系统具备多通道检测能力,检测信号信噪比高,对0.6 mm微小缺陷有很好的检测效果。     

多频涡流检测连续油管偏焊缝晶粒尺寸的试验研究

连续油管作业技术在钻修作业中广泛应用,技术核心是连续油管。偏焊缝的质量直接决定疲劳寿命,偏焊缝微观结构与母材是否一致,决定焊缝抗疲劳性能是否达到母材水平。运用多频涡流检测技术,通过检测CT90、CT100连续油管钢带偏焊缝区域与母材区域的电抗来区分母材区域与焊缝区域微观结构及晶粒尺寸是否一致,判断偏焊缝微观组织结构是否达到母材水平。根据其信号特征云图识别焊缝区与母材区,结果表明,连续油管偏焊缝区域与母材相比晶粒尺寸明显变大,并可以看出CT90的焊缝质量好于CT100。根据焊缝区与母材区的微观结构不同对偏焊缝质量进行评价,这对连续油管生产过程质量控制及改进具有指导意义。     

基于TMR传感器的脉冲涡流C扫描成像技术研究

针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于 TMR 传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流 C 扫描成像装置。 研究结果表 明,对于铜板不同形状的缺陷,通过 C 扫描并对扫描结果进行折算和阈值分割后绘制的等高线图能够很好地复现缺陷的形状, 成功实现了铜板不同形状缺陷的二维成像,进而验证了该方法的有效性和可行性。     

高频电磁涡流检测系统及实验研究

针对碳纤维复合材料电磁涡流检测的特点,自主设计研制了一套高频电磁涡流检测系统,其最高检测频率可以达到10 MHz以上。该系统下位机以高速ARM微控制器STM32F407VGT6芯片为控制核心,上位机以虚拟仪器软件LabVIEW设计用户界面。系统集成了信号发生模块、功率放大模块、可调增益放大模块、锁相放大模块、USB模块以及数据采集模块,集成度高、体积小、使用简单方便。利用制作的高频电磁涡流检测系统对碳纤维复合材料的常见损伤形式进行了检测,包括冲击以及分层等,证明了系统的可行性以及实用性。     

PLC仿真软件在涡流探伤电气系统设计中的应用

分析了涡流探伤系统和工艺流程,介绍了在涡流探伤电气系统中PLC输入输出信号地址的分配情况,然后基于对S7-PLCSIM界面的描述,利用S7-PLCSIM仿真实际的S7-300 PLC,实例表明仿真结果与涡流探伤中实际的PLC运行一致,因此在电气系统设计过程中可利用S7-PLCSIM来查看程序的运行状况.     

电站锅炉管内壁缺陷多通道涡流检测装置试验研究

为检测电站锅炉管内壁缺陷,在分析涡流检测原理基础上,建立管道及检测线圈三维仿真模型,进行管内壁缺陷单通道及多通道涡流检测分析。分析结果表明,线圈直径范围内检测灵敏度最高点位于线圈半径1/2处,灵敏度最低点位于线圈外径边界处。据此设计制 作了多通道涡流检测装置,该检测装置可有效检测出试样管道内壁的5.0 mm×0.2 mm× 0.2 mm（长×宽×深）缺陷,且实际管道检测结果准确可靠,为电站锅炉管内壁缺陷高灵敏度自动化检测提供了一种新的方法。     

谱分析型多频涡流检测的信号处理方法研究

多频涡流检测是有效实现多参数检测和干扰抑制的无损检测方法.在谱分析型多频涡流检测中,采用同步方式合成多频激励信号,将涡流检测信号进行放大后,采集进行DFT变换,在频域进行特征提取分析.基于遗传算法,对多频激励信号的初始相位进行优化,降低激励信号的峰值因数,减小驱动电路工作电压范围.对检测信号进行谱分析,通过谱能量的变化...