连铸坯表面裂纹缺陷分析

连铸坯质量缺陷中约70%为连铸坯裂纹缺陷。为此,对连铸坯表面裂纹缺陷进行取样分析,明确了连铸坯表面裂纹缺陷的形成原因是一冷水强度大,冷却速度快,冷却不均匀。     

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。     

基于频谱分析的脉冲涡流缺陷检测研究

脉冲涡流检测技术是涡流检测技术的一个新兴分支.研究利用激励脉冲频率成分丰富的特点,创新性地提出了一种新的脉冲涡流差分信号特征值——频谱幅值.通过研究,得到频谱幅值与表面缺陷深度均成近似线性关系,与亚表面及厚度减薄缺陷深度成指数关系.从而提供了一种有效的基频分量频谱幅值对飞机内部隐藏缺陷识别的原理及方法,这对于飞机多层导电结构内部隐藏缺陷检测极为有效.     

脉冲涡流无损检测中缺陷定量化技术研究

脉冲涡流检测广泛应用于工业设备的无损检测中,针对当前脉冲涡流无损检测中仍存在缺陷定量化难的问题,采用新一代磁阻传感器—隧道磁阻传感器设计阵列化脉冲涡流检测探头,对圆形缺陷开展了检测实验,并采用BP神经网络算法定量化评估圆形缺陷,最后验证了该定量化方法对非圆形缺陷的适用性。研究表明阵列化脉冲涡流检测探头差分信号峰值服从高斯分布,且高斯分布标准差与缺陷宽度之间以及差分信号峰值时间、上升时间与缺陷深度之间都存在一定的映射关系,因此可建立BP神经网络估计缺陷宽度和深度,且估计精度较高,这为更复杂缺陷的定量化检测研究提供了一定的参考。     

基于涡流技术的管道表面缺陷探测系统

管道内壁在生产过程中会有气泡、裂纹和腐蚀等问题,为提高管道内壁质量检测精度,设计一种基于涡流技术的管道表面缺陷探测系统。根据探测原理和工艺参数要求,采用0.1 kHz～20 MHz数字可调脉冲发生器驱动涡轮传感器来适应更多场合,设计1 000倍仪表放大、交流电压检测及200 mV有效值检波等检测电路,通过检测缺陷表面与标准表面信号的方法对比识别故障,最后对比不同故障的电压值进行实验数据分析。实验表明传感器提离值为4 mm时仍然能对宽2 mm、深1 mm的缺陷检测信号进行分辨。结果表明系统能对板材内壁表面质量实现无接触的稳定探测。     

基于多特征量提取技术的脉冲涡流缺陷检测方法研究

为了提高脉冲涡流缺陷检测的准确性,更加全面的反应缺陷的特征,对多特征量提取技术进行了研究。定义了矩形缺陷的最小特征集与最小特征数,得出了脉冲涡流缺陷检测的特征数应该大于等于缺陷的最小特征数的结论。利用MATLAB软件及数值方法,建立多特征量与多反馈指标的数值映射模型。最后,通过实例验证了该方法的可行性。     

脉冲涡流矩形差分探头缺陷检测机理

为了进一步提升脉冲涡流的缺陷检测能力,提出了脉冲涡流矩形差分探头的检测方法。建立了脉冲涡流矩形探头的三维检测模型,分析了矩形线圈激励时试件上感应电流的分布,比较了铁磁性材料和非铁磁性材料的试件表面涡流方向和值的大小。根据试件上涡流X分量和Y分量呈对称分布的特性,提出了两种金属材料的脉冲涡流矩形差分探头设计方法。制作了相应的脉冲涡流矩形差分探头来获取磁场分量,仿真与实验结果表明,对于铁磁性材料和非铁磁性材料缺陷检测,脉冲涡流矩形差分探头测量的磁场X分量、Y分量比Z分量检测灵敏度更高。     

铁磁性构件缺陷的脉冲涡流检测模式研究

针对铁磁性材料的脉冲涡流检测信号比较复杂的问题,建立脉冲涡流矩形传感器检测模型,提出了矩形探头中同时存在脉冲涡流与脉冲漏磁检测区域,并进行脉冲电磁检测的仿真分析,研究了缺陷和矩形探头轴线所呈角度的最佳检测位置。仿真和实验结果表明了矩形探头的脉冲涡流有效检测区域为探头正下方的边框区域,而脉冲漏磁有效检测区域为矩形线圈中心的正下方区域。脉冲涡流最佳检测点为矩形探头轴线与缺陷呈10°附近位置,而脉冲漏磁最佳检测点为矩形探头轴线与缺陷呈70°位置。     

基于脉冲远场涡流的管道内检测技术

针对传统远场涡流检测方法对铁磁性管道内外壁缺陷灵敏度相同,无法有效区分缺陷在管道内壁还是管道外表面的问题,提出了采用具有丰富频率成分的脉冲激励信号取代传统的远场涡流中正弦信号激励的方法.采用小波去噪方法滤除检测数据中的信号噪声;研究了将检测线圈分别置于近场区、过渡区和远场区时的信号时域特性与管壁伤的关系;进行了针对管道管壁内外相同宽度不同深度缺陷的检测试验,结果表明采用脉冲激励作为激励源并综合运用过渡区的检测信号的幅值和过零时间特征能够有效地区分管壁内外全周向的缺陷.     

基于脉冲涡流技术的结构实体检测系统

介绍了脉冲涡流检测技术的原理,以大型炼油厂项目中对污水处理场PACT生化池的检测和大型水泥排水涵管的检验为例,阐述了脉冲涡流检测技术在工程质量控制中的作用。验证了脉冲涡流检测技术具有非接触、无损坏等特点,它是一种值得推广的检测技术。     

脉冲涡流无损检测技术综述

不同于传统的谐波激励的涡流检测方法,脉冲涡流检测采用方波或阶跃方式激励,其测量的是涡流在构件中的衰减。由傅里叶理论可知,脉冲涡流激励中包含多种频率成分,根据电磁场理论,低频电磁波有更深的穿透深度,因而也就可能检测出更深的缺陷。由于脉冲涡流检测时,激励已经停止,因而传统涡流阻抗分析方法已经不适用于脉冲涡流检测信号分析,需要寻找新的信号处理方法或数据解释方法;同时由于导磁材料与非导磁性材料特性不同,信号特性差异极大,上述问题不论从理论上还是从工程上对脉冲涡流检测技术都提出了极大的挑战。从检测理论模型、传感器、信号处理方法及工程应用等方面,对脉冲涡流检测技术作论述,指出该技术进一步发展需要研究的问题,更好地推动脉冲涡流检测技术的发展。     

基于谱分析的脉冲涡流缺陷3D分类识别技术

脉冲涡流检测技术是一种快速发展的无损检测方法,而相应的缺陷分类识别是缺陷检测与评估中的关键步骤之一。本文首先对脉冲涡流检测技术进行了频谱分析,得出下表面缺陷主要影响低频成分,而表面缺陷同时影响低频成分与高频成分的结论;其次,设计了脉冲涡流矩形传感器和腐蚀型缺陷模拟试件;最后,在对上下表面的缺陷分别进行频域分析的基础上,提出了选择3个特定频率点的幅值作为特征量对缺陷进行3D分类识别的方法。实验结果证明本文所提出的方法可对3 mm铝板上下表面腐蚀缺陷进行有效的分类识别。     

涡流检测钢领表面缺陷的信号处理方法

钢领是有锭纺纱机主要易损零件(锭杆、钢领、罗拉)之一,它在纺纱机上作为松套在其上高速回转的钢丝圈的跑道。当穿过钢丝圈的纱线以一定的转速差绕到锭杆套上时还受到加捻作用。锭杆以18000转/分的转速沿钢领跑道回转。基于钢领的工作要求,带来了复杂的截面形状,见图1。     

脉冲涡流无损检测中腐蚀缺陷边缘的识别

对腐蚀缺陷的边缘进行准确识别是无损检测领域的一个难点,直接影响着腐蚀成像的效果。采用阵列脉冲涡流对腐蚀缺陷进行检测,针对传统无损检测中只从时域提取特征造成识别正确率较低的问题,根据脉冲涡流具有丰富频率成分的特点,从时域和频域分别提取特征量,提出一种基于主成分分析的阵列脉冲涡流腐蚀缺陷边缘识别方法,提高缺陷边缘识别的正确率,理论分析与试验结果相一致,验证了所采用方法的正确性。     

亚表面缺陷的磁光/涡流成像检测技术研究

目前对精细表面下细小缺陷的无损探测已成为光电检测技术研究领域中的一项难题.根据法拉第电磁感应定律和磁光效应,提出了一种磁光/涡流成像技术,以实现对精细表面下细小缺陷的可视化实时无损检测.文章从基础理论着手,重点对磁光/涡流成像技术的光学系统、脉冲激励、图像采集处理等方面进行了创新和探索.     

铁磁性构件缺陷的脉冲涡流检测传感机理研究

铁磁性构件的脉冲涡流检测法是一种融合了漏磁检测与涡流检测的新的复合磁传感检测法。建立了脉冲涡流复合传感有限元仿真模型,仿真分析了铁磁性构件电导率、磁导率和导入直流电流激励大小对脉冲涡流响应信号的影响规律。实验结果表明:随着导入直流电流激励增加,铁磁性构件表面缺陷漏磁场和电流密度引起扰动磁场的复合场对脉冲涡流响应信号的影响更显著,而铁磁构件亚表面埋藏缺陷随着缺陷深度的增大而增大,缺陷漏磁及电流扰动磁场的复合场对脉冲涡流响应信号的影响变小,涡流响应信号占主导地位,为脉冲涡流传感器设计奠定理论基础。     

基于DDS技术的脉冲涡流检测激励源研制

为提升现有脉冲涡流仪器激励源性能,提高检测灵敏度,利用直接数字频率合成技术的高分辨率、输出任意波形等优点和FPGA可编程特性,研制出可调式脉冲涡流仪器激励源。激励源以FPGA为核心,在D/A、滤波器及上位机等配合下,压缩存储波形数据较好地解决了相位截断引起的杂散问题,能够产生幅值、频率、占空比和边沿时间连续可调的激励信号。实验表明该激励源能输出参数可调正负方波,无明显毛刺,性能稳定,上位机界面友好,能满足脉冲涡流检测对激励源的要求。     

脉冲涡流无损检测技术应用研究

脉冲涡流与传统涡流不同，脉冲涡流通过测量磁场最大值出现的时间来确定缺陷的位置。对脉冲涡流的检测原理进行了分析，设计了脉冲波形发生器和垂直磁场检测电路，并通过试验对此方法进行了验证。     

用于钢领表面缺陷检测的涡流传感器的研究

本文通过对涡流检测基本原理的分析,着重介绍检测钢领表面缺陷的涡流传感器。其中包括涡流传感器的结构形式、评价指标、性能试验及其特点和检测实例。     

基于脉冲涡流的金属薄板厚度检测研究

将不同厚度的金属薄板作为研究对象,设计并制作了一种带有高磁导率纯铁屏蔽罩的脉冲涡流传感器进行检测,从时域和频域上探究了传感器测得的差分电压与金属薄板厚度的变化关系。研究结果表明,在时域上,峰值和峰值时间随金属薄板厚度的增加而增大。在频域上,基频幅值与金属薄板厚度成线性关系,因而基频幅值更适合用于表征金属薄板厚度,且脉冲涡流的激励频率最好选择其基频对应的趋肤深度稍大于待测金属薄板最大厚度,可以在金属薄板测厚分析中得到应用。