高灵敏度远场涡流传感器的研究

针对传统远场涡流传感器的信号幅值及信噪比太低难以检测的实际困难 ,提出在传统远场涡流传感器中增加远场信号耦合装置及近场信号屏蔽阻尼结构 ,提高远场信号幅值与信噪比的设计方案 .通过实验研究得到了高灵敏度传感器的最佳组合结构     

电厂换热器弯管远场涡流检测研究

利用远场涡流检测技术对20~#钢弯管上不同位置、不同大小的通孔进行了检测。经过分析对比后发现,弯管对远场涡流检测的信号幅值和相位都有明显的影响,缺陷越小,其信号受弯管影响越大。其中,外弧处的缺陷幅值最小,应作为幅值判伤的基准。     

远场涡流检测的缺损响应特性

Ｒ Ｆ Ｅ Ｃ１ 型远场涡流检测仪已研制成功．对它的电路基本结构、工作原理、测量方法及应用于管道检测试验所获得的缺损响应特性,包括幅值响应与相位差响应等试验结果,作了较详细的介绍     

远场涡流检测的缺损响应特性

ＲＦＥＣ－１型远场涡流检测仪已研究成功。对它的电路基本结构、工作原理、测量方法及应用于管道检测试验所获得的缺损响应特性，包括幅值响应与相位差响应等试验结果，作了较详细的介绍。     

Fe-Ga波导丝的磁致伸缩位移传感器结构设计

为减小剩磁和驱动脉冲电流对磁致伸缩位移传感器检测信号的影响,进而提高传感器的测量精度,对FeGa磁致伸缩位移传感器的结构进行设计,提出了一种移动线圈式结构的磁致伸缩位移传感器,此时永磁体固定在波导丝头部,位置线圈在波导丝上移动起到位移改变的作用。制作了新结构的传感器样机,实验结果表明:与传统结构相比,结构改进后检测信号的信噪比由13.4 d B提高至25.2 d B,检测电压幅值由52 m V提高至80 m V,且能实现回波速度校正。移动线圈式磁致伸缩位移传感器能有效改善传感器的线性度、重复性和迟滞性。     

远场涡流检测电路的研究

设计时采用了以单片机为主线,包括激励电路、锁相放大电路、信号处理电路等在内的一整套远场涡流检测电路,与远场涡流传感器配合,得到了良好的测量结果。     

远场涡流检测电路的研究

设计时采用了以单片机为主线，包括激励电路、锁相放大电路、信号处理电路等在内的一整套远场涡流检测电路，与远场涡流传感器配合，得到了良好的测量结果     

基于互导纳原理的梳状传感器优化设计

为优化梳状表面波传感器最佳结构参数,达到提高接收信号的幅值、减少波形拖尾现象的目的,提出了一种基于交互导纳概念的优化设计方法,对等间距梳状表面波传感器的幅频特性进行优化.采用数值模拟的方法,在铝板上激励表面波,并通过仿真分析梳状传感器阵元个数、阵元宽度及阵元间距等关键参数对接收信号波形与幅值的影响.单阵元宽度较小时,拖尾现象较弱;随着阵元个数的增加,接收信号幅值虽有所提高,但会产生较为严重的拖尾现象.梳状表面波传感器阵元间距与激励波长的比例系数对接收信号的幅值影响较大,通过互导纳原理并结合时频分析,确定了当阵元间距等于激励波长时,梳状表面波传感器激励信号较好.     

不锈钢管内壁腐蚀层厚度的涡流检测仿真

针对耐热奥氏体不锈钢内壁腐蚀层厚度测量难的问题,建立了典型腐蚀状态下奥氏体不锈钢结构的有限元仿真模型,提出了采用低频涡流检测内壁腐蚀层厚度,并用高频涡流测量外壁氧化层厚度以对低频检测结果进行修正的检测方法.结果表明,腐蚀层厚度增加会引起低频涡流检测信号幅值和阻抗模的增加,而外壁存在的氧化层会对检测信号造成干扰.腐蚀层厚度和氧化层厚度对涡流检测信号影响的变化规律与仿真结果具有一致性.     

不锈钢管内壁腐蚀层厚度的涡流检测仿真

针对耐热奥氏体不锈钢内壁腐蚀层厚度测量难的问题,建立了典型腐蚀状态下奥氏体不锈钢结构的有限元仿真模型,提出了采用低频涡流检测内壁腐蚀层厚度,并用高频涡流测量外壁氧化层厚度以对低频检测结果进行修正的检测方法.结果表明,腐蚀层厚度增加会引起低频涡流检测信号幅值和阻抗模的增加,而外壁存在的氧化层会对检测信号造成干扰.腐蚀层厚度和氧化层厚度对涡流检测信号影响的变化规律与仿真结果具有一致性.     

比例因子与幅值立方法在信号处理中的应用

在幅值立方法的理论基础之上,通过对计算机模拟出的机械故障信号进行分析处理,验证了幅值立方法在抑制噪音信号、提高信噪比方面的作用,和广泛适用性。同时也发现该方法的局限性,并引入比例因子,有效提高了信噪比。     

钢块缺陷双向涡流检测信号的正交解调电路

为解决双向励磁涡流检测传感器的信号解调问题,设计了适用于低频范围的正交解调电路(包括移相器、模拟乘法器以及低通滤波器),并对电路各模块的特性进行了测试.通过在移相器中设置滑动变阻器调节两级运放的输入、输出阻抗,可以实现对10~30 k Hz内正弦信号的90°相移,测试了乘法器在工作频段内的直流偏置特性.将解调电路与双向励磁涡流检测传感器应用于钢块不同深度缺陷的检.结果表明:偏置电压基本不随工作频率而波动,进行差值补偿后,计算与电路输出结果的互相关系数为0.955 1,整体解调电路对信号解调的幅值误差小于13%,相位解调误差小于8%.可以检测出45号钢中深7 mm的槽型缺陷,且随着缺陷深度的增加,幅值和相位均呈增长趋势.     

模具钢表面硬度的涡流无损表征方法

为了将涡流法应用于模具钢的表面硬度无损检测,从试验方法和传感器检测灵敏度分析2个方面展开研究.首先,采用不同热处理工艺,制备了硬度不同的45号钢和S136钢试样,得到了硬度与回火温度的关系曲线;其次,利用涡流测试系统(常规测试系统)对所有试样进行检测,将得到的阻抗幅值与试样硬度进行回归分析,结果表明:在45号钢中,阻抗幅值与硬度呈良好线性关系,而在S136钢中,阻抗幅值与硬度呈非线性关系;最后,对比分析了3种不同传感器对硬度的检测灵敏度,当线圈电感值越大时,检测灵敏度越高.另外,制作了另一种电磁传感器并搭建相关试验平台,对45号钢和S136钢试样硬度进行测试,测试结果与常规涡流传感器测试结果趋势一致,相互验证了试验方法和数据处理方法的可靠性.上述研究结论显示,涡流检测可以实现模具钢硬度的快速、无损检测,测试方法和系统有望应用于工程实际.     

基于温漂补偿的高温电涡流位移传感器

介绍能够工作于20~500℃高温环境下的电涡流位移传感器.通过对传感器探头材料的选择与结构的改进,使传感器探头能够适应环境温度的剧烈变化;利用恒频调幅电路与峰值检测电路,完成位移信号至电压信号的基本转换;通过在传感器输出级加入温度补偿电路,分别针对灵敏度与电压基值进行补偿,实现了对温度影响的有效抑制.在设计的实验硬件系统中对传感器的输出特性进行测量,实验结果验证了该电涡流位移传感器在20~500℃的温度环境内具有良好的灵敏度与线性度,并且具有有效的温漂抑制特性.     

远场涡流检测技术研究的发展及现状

综述了远场涡流检测技术领域的发展状况，着重介绍了新型、高效远场涡流探头的性能及发展趋势。     

激光和压电传感器密集型矩形阵列成像质量的比较分析

为了能够提高分辨率和信噪比,抑制旁瓣和栅瓣,提出了一种基于阵列数据相位差的成像方法.将压电传感器阵列和激光阵列分别与幅值成像和符号相干因子成像相结合对铝板中缺陷进行检测研究.采用连续小波变换对宽频带、低时域分辨率的激光Lamb波信号进行处理,得到特定频率下具有高时域分辨率的窄带信号.最后,结合幅值成像技术和符号相干因子成像技术对特定频率提取后的信号进行处理,实现铝板中缺陷的成像和定位.压电传感器阵列成像结果和激光阵列成像结果对比表明:充分利用激光阵列非接触、点聚焦的优点,能够有效地减少赝像,使得缺陷定位更加准确.     

油纸绝缘系统局放光纤传感检测方法

为解决传统声测法所用压电陶瓷传感器的电磁干扰问题,设计一种光纤法-珀传感器检测局放超声波信号,并提出采用声波能量开方值表征局放量大小相关性的方法 .根据弹性力学原理分析圆形膜片的振动特性后,研究并制备非本征光纤法-珀超声波传感器.利用板-板电极系统为局放源,组建光纤传感器、压电陶瓷传感器和脉冲电流法同时检测的局放实验系统,实验结果表明,所制备光纤传感器与压电陶瓷传感器具有相近灵敏度.声波传感器信号幅值、能量开方值分别与局放量大小进行相关性分析得出,光纤波传感器和压电陶瓷传感器检测信号的能量开方值与局放量大小的相关系数高于声波幅值与其相关系数0.1左右.     

基于相关分析的交流电力有功功率测试研究

基于相关性分析,提出了一种适合于交流电力智能传感器的有功功率测试方法,并将其与传统参数定义法进行了分析、比较,指出在不增加任何额外硬件开销和计算量的情况下相关性分析法能有效抑制采集信号中干扰的影响,从而简化系统、降低成本、提高实时性等测试性能。实验表明,相对于参数定义法,相关性分析法可减少约70%用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%左右。     

电压传感器结构设计及误差特性研究

电力系统对电压的测量主要采用电磁式电压互感器,需进行二次变压,才能将电网上的信号变为电子测量装置可用的信号。本文中的电压传感器采用电阻分压,可将初级电压直接转化为10V以内的微信号,以供测量保护用,装置具有体积小、传输频带宽、不存在饱和问题、无谐振点等优点。从路的角度分析了该分压器的误差特性,从场的角度比较了几种传感器结构方案,分析了各方案的幅值误差、相角误差及最大场强,从而得到一种最佳方案,并分析了该方案的幅值误差的频率特性。     

变幅值系数的短时Duffing振子阵列检测方法

常规Duffing振子检测方法只能确定待测弱信号的有无及幅值大小,却无法给出其在时域上的分布信息,且待测信号包络有起伏时会引起Duffing振子系统的误判。针对上述问题,本文提出可变幅值系数的短时Duffing振子阵列检测方法。应用互模糊函数推导出随机振幅包络起伏信号通过短时处理可以降低包络起伏因素对Duffing振子检测性能的影响,对信号加时间窗的短时处理可以保证窗内信号近似平稳,并可同时获得待测信号在时域上的分布信息。为克服相图判别法定性分析的不足,降低待测信号与内置策动力合成的总策动力幅值小于跃变阈值时出现的漏报误判概率,提出可变幅值系数的Poincare映射集判别方法,给出了量化统计判别结果。仿真及实测水声信号检测结果表明,在-33 d B的低信噪比背景下仍可实现信号的检测判别。