基于ACFM检测技术的表面裂纹特征评价方法研究

交变电磁场检测技术(alternating current filed measurement, ACFM)是利用电磁感应原理,通过拾取缺陷处的磁场畸变信号,分析判断缺陷信息的一种电磁无损检测方法。ACFM检测技术在探头扫描方向与裂纹走向一致的情况下检测效果最佳。但在实际检测中,检测的金属表面通常都有油漆层保护,并不知道裂纹走向。因此,该文重点研究裂纹长度、裂纹深度、探头扫描方式、探头起落波动、探头偏离裂纹的水平距离及探头提离高度对ACFM检测信号的影响。实验结果表明:不同的扫描模式,检测信号具有不同的特征,可以从不同的模式特征对裂纹特征进行综合评价。该研究成果可为表面裂纹的检测与评价提供参考。     

基于双光源法的直裂纹深度定量检测数值模拟研究

围绕表面裂纹的深度检测,采用数值模拟方法对比了双光源下表面检测法和上表面检测法.结果表明,采用双光源检测法时,探针作用于上下表面均可对裂纹深度进行探测.对比两种检测手段,下表面检测法更易实现.针对深度为0.5 mm～2.5 mm的缺陷检测,下表面检测法的误差最高达到25.1%,而上表面检测法的裂纹深度测量误差均在2.5%以内,检测精度更高.     

钢坯表面裂纹的检测技术

表面裂纹的检测是生产高质量钢材的重要保证。目前,冶金企业已经开始应用一些检测技术对钢坯表面裂纹进行在线检测或离线检测。介绍了目前常用的几种钢坯表面裂纹检测技术的原理、特点、应用实例及其检测效果,这些技术包括涡流检测法、漏磁检测法、红外检测法和机器视觉检测法。在此基础上,总结了钢坯表面裂纹缺陷检测技术的发展方向。     

交流电磁场技术在凝汽器换热管与管板连接焊缝检测中的应用

凝汽器的换热管与管板连接焊缝处存在缺陷造成泄漏将严重影响生产。介绍了焊缝表面交流电磁场检测技术的原理、方法,制作了对比试样并进行了测试分析,通过讨论缺陷影响交流电磁场检测信号的变化规律,对缺陷和交流电磁场信号之间的对应关系进行了分析和研究。实际检测结果表明:采用交流电磁场技术检测凝汽器换热管与管板连接焊缝缺陷是可行的。     

交变磁场测量法在表面裂纹无损检测中的应用

为了分析交变磁场测量法在无损检测中的应用及检测金属表面裂纹长度和深度的影响因素,本文根据交变磁场测量法基本原理,设计了新型的传感器探头和相关硬件电路,可以实现全方位检测金属表面缺陷,抑制噪声并提取缺陷信号的微小变化量。结果表明:探头型号和激励频率对漏磁场的检测影响很大,正交矩形激励线圈方法更方便直观;当霍尔传感器扫过表面裂纹时脉冲漏磁信号急剧降为零后又剧增到最大时,各个深度的表面裂纹信号到峰时间近似呈线性关系,这两个特点能用来对表面缺陷进行定位和定量。     

连铸钢坯表面裂纹检测分析

本文针对连铸钢坯表面裂纹缺陷，采用小波分析方法模仿人工视觉对连铸钢坯表面图像信号进行模式识别检测，由此实现对热状态下连铸钢坯表面裂纹进行不间断检测。     

整体硬质合金刀具表面缺陷非破坏检测方法

针对整体硬质合金刀具磨削裂纹等表面缺陷的无损检测,重点分析和讨论了后乳化型荧光渗透探伤法及其在整体硬质合金刀具质量保障技术领域中的应用情况,并确定了刀具的荧光渗透检测工艺流程和工艺参数。最后对整体硬质合金刀具磨削裂纹等表面缺陷的形态分布规律进行了归纳和分析。     

基于超声红外热波技术的再制造零件裂纹检测研究现状

再制造是制造的延续，再制造零件由涂覆层和已经服役过的基体组成，异质材料体系的添加以及二次服役使得再制造零件的安全面临巨大的挑战，辨识及表征再制造零件缺陷是再制造零件服役安全评价的重要难题。超声红外热波检测技术利用超声激励产生能量转化和热传导原理，通过采集材料表面和近表面的红外热图对缺陷结构进行反演表征，是热学无损检测技术中非常重要的研究方向。然而，由于涂层的存在，将红外热波技术用于再制造零件裂纹的评价表征也面临着新的理论难题。基于此，本文系统分析了再制造零件的特点，总结了超声红外热波的检测机理，详细综述了低频超声振动能量与裂纹缺陷耦合生热机制研究现状，其中，摩擦生热机制得到了较多的理论支持和试验验证。同时，概述了内部热异常信号向表面瞬态传导的规律。通过对多种超声红外热波的辨识理论的应用，可实现表面异常热波的辨识及准确表征的协同提升。最后，对表面裂纹、界面裂纹及基体裂纹检测的研究现状进行概述，并总结了超声红外热波技术在再制造零件缺陷检测方面的应用和亟待解决的问题。     

水利工程中金属焊缝缺陷的超声检测方法比较研究

为研究基于超声的无损探伤方法在水利工程金属结构焊缝缺陷识别中的应用,利用常规超声检测技术、超声相控阵技术、衍射时差法(Time of Flight Diffraction, TOFD)超声检测技术对水利工程金属结构焊接试块缺陷进行识别,分析了各种缺陷在超声无损探伤技术中的特征显示。研究结果表明:常规超声检测技术、TOFD检测技术均能对各种缺陷实现信号显示,超声相控阵检测技术对气孔和横向裂纹的显示不够明显,但对其它缺陷的检出效果较为明显;常规超声检测技术对操作人员的要求较高,对缺陷的定性困难,精度不高;TOFD检测结果中气孔和横向裂纹的显示呈现出一种特殊的弧形,有一定高度的内部裂纹和未熔合的信号由上下尖端衍射波组成,根部未焊透上下尖端信号不够明显;相控阵检测结果直观,可以较精确地测量缺陷的埋藏深度、自身高度、长度等,但在扫查点状缺陷或者与超声声束平行的裂纹缺陷时,检出率极低。     

产品表面缺陷检测系统设计与开发

为能够对产品表面的孔/裂纹缺陷进行检测,提出基于结构光的表面缺陷检测系统的设计与研究。在获得检测目标点云数据后,基于坐标值的不同区分面和缺陷点云集合,进而利用k-means函数获取孔和裂纹数量,并基于KDtree函数和knnsearch函数得到对应数量的孔和裂纹点云集合,然后利用minBoundingBox函数将点云集合外轮廓拟合为外接四边形,并根据孔的外接四边形长度基本相等的特点区分孔和裂纹点云,最后根据pdist和minBoundingBox函数提取到孔和裂纹的特征数据。试验结果表明:该系统可以实现表面孔/裂纹缺陷的检测,孔径测量的最大误差为3.03%,孔深度测量的最大误差为2.76%,裂纹的最大宽度误差为3.63%。表明测量的可靠性良好,该系统可为产品缺陷检测提供一种有效的方法。     

角焊缝表面裂纹的涡流热成像检测研究

压力管道中由于部分焊缝结构复杂、所处位置特殊,导致缺陷检测漏检率较大,对压力管道安全运行带来严重隐患.该文采用电涡流热成像技术研究带腐蚀层角焊缝表面裂纹检测的可行性.实验通过对T型角焊缝两道自然裂纹的检测,证明该方法对角焊缝表面裂纹检测有效.为进一步提高涡流热成像技术的检测灵敏度,利用主成分分析算法增强原始图像中的缺陷...     

聚晶金刚石复合片表面裂纹视觉检测技术研究

采用计算机视觉检测技术提取出表面缺陷特征量,完成聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷检测。首先,根据聚晶金刚石复合片表面特性,研究合适的光源照明系统。然后,提出一种基于直方图投影梯度极值的局部边界提取方法,将感兴趣区域进行提取。在此基础上,采用图像滤波、阈值分割的方法实现裂纹的准确提取。最后,通过计算裂纹连通域的圆形度和长宽比进行裂纹识别。实验结果表明,本方法可有效地对聚晶金刚石复合片表面裂纹缺陷进行检测。     

激光红外热成像技术在材料缺陷检测中的研究和应用现状

在工业生产过程中,及时发现材料服役过程中产生的缺陷至关重要。相较于涡流、渗透等传统检测手段和超声、闪灯等激励的主动红外检测技术,激光红外热成像技术不仅具有无需接触、无污染、检测效率高、可在线检测等优点,还具有能量密度高及可对微小区域输入高强度能量的特有优势,可以远距离检测材料的微小缺陷。然而,由于利用激光的主动激励进行缺陷检测,需要热量在材料表面或近表面堆积,并被热像仪捕捉后经处理成像。因此,对于低发射率、低吸收率的材料,激光红外热成像技术效果往往不尽人意。同时,对于材料缺陷特征的表征是研究的热点与难点,特别是针对难以表征的深度特征,研究者往往通过图像处理、工艺方法进行缺陷特征的定量识别与定性表征。此外,对于金属材料的研究比较深入,特别是金属材料表面裂纹的检测,因此对表面裂纹缺陷特征的表征比较完善。而对复合材料以及陶瓷材料等其他材料缺陷检测的研究,近年来才逐渐增多,对复合材料分层、粘脱等缺陷的表征仍有不足,需要提出新的特征参数来完善。近年来,激光红外热成像检测材料缺陷的研究成果突增,检测对象逐渐扩宽,不再局限于金属材料,对复合材料、陶瓷材料以及半导体等材料缺陷的研究不断增多。对缺陷的表征,也从定性识别转变到定量表征。本文综述了激光点、线、面激励方式下的激光红外热成像技术,阐述了激光红外热成像的检测原理,介绍了该技术对金属材料、复合材料、陶瓷材料以及其他类型材料缺陷检测的研究现状及应用,并总结了该技术的进一步发展方向。     

基于交变磁场测量技术的裂纹缺陷定量检测仿真分析与实验研究

裂纹缺陷的定量评估是无损检测的一项重要研究内容,本文采用交变磁场测量技术对平板裂纹缺陷进行了检测.在分析交变磁场测量技术原理的基础上,首先在大型电磁仿真软件AN SY S中建立了交变磁场测量模型,包括三组不同参数的裂纹缺陷和检测线圈相互垂直的两种传感器模型,然后用这两种传感器分别对不同缺陷进行了检测,研究了裂纹长度、深度和宽度变化对水平方向和垂直方向检测电压的影响规律,提取出了对长度和深度进行定量的特征量.最后,采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验结果的规律与仿真结论相一致,证明了仿真结果的正确性.从而为裂纹缺陷在实际中的检测和定量提供了借鉴.     

利用激光超声技术研究金属裂纹缺陷的检测波特性

利用激光在热弹机制下激发声表面波的理论模型,数值模拟激光与材料相互作用过程。分别获得无裂纹、表面裂纹、其它裂纹下材料变形、温度变化、声波信号,并获得缺陷具有明显滤波效应、调制信号作用及其它裂纹检测受声表面波衰减特性影响的结论。针对表面裂纹深度、宽度对检测效果影响模拟仿真。结果显示,深度、宽度增加均会引发上升沿信号成分丢失;而宽度增加过程中透射波信号衰减较明显。     

基于磁导率方法的钢板裂纹检测

为探究磁导率检测技术对宏观裂纹缺陷的检测能力,设计磁导率检测平台,建立磁导率检测裂纹的物理模型。以刻有人工裂纹的45~#钢板为试验对象,研究不同的激励电压对检测信号的影响,分析传感器不同检测方向的信号特征,从正反两面对钢板裂纹进行试验研究。试验表明:磁导率检测方法完成对钢板表面和背面裂纹的检测;检测钢板背面时,该方法可以检测2.5 mm表面厚度下的裂纹,具有很高的信噪比。该研究成果可拓展磁导率检测技术的应用领域,为钢板裂纹的正背面检测提供一种新的方法。     

基于深度智能视觉的表面缺陷检测研究进展

基于深度智能视觉的表面缺陷检测研究在制造业中起着越发重要的作用,本文阐述深度智能视觉的表面缺陷检测在现代工业质检中的重要性,对现有研究进展进行梳理总结。深度智能视觉以机器视觉和深度学习为技术基础,为不同工业场景提供高精高效的表面缺陷检测算法。本文从检测细粒度的角度将表面缺陷检测分为表面缺陷分类、定位、分割检测3个部分,并分别对分类、定位、分割方法进行系统综述,梳理现有表面缺陷检测研究的问题和思路。分类检测针对数据和缺陷图形特征问题进行研究,因其基础性和易拓展性于不同工业场景的应用呈现分散发展;定位检测以模型框架、矩形框检测和标注成本为主要问题,表现出追求轻量化和特征融合机制的研究趋势;分割检测更关注图像细节特征。通过研究分类、定位、分割的多任务模型框架以探索分类、分割检测之间的互补性。最后总结目前表面缺陷检测研究存在的问题,并对发展趋势进行展望。     

Lamb波在铝板缝类缺陷检测中的应用

为了研究Lamb波在缺陷板检测中的应用,建立非线性Lamb波检测系统.该系统用于检测具有不同深度裂纹的铝合金板和具有不同拉伸载荷循环的铝合金板.通过快速傅里叶变换(FFT)对获取的时域波形进行分析,得到两种缺陷对Lamb波非线性效应的影响.测试结果表明,对于裂纹缺陷,缺陷深度增加将增大试件超声非线性效应.当裂纹深度超过...     

连铸钢坯表面裂纹检测分析

本文针对连铸钢坯表面裂纹缺陷 ,采用小波分析方法模仿人工视觉对连铸钢坯表面图像信号进行模式识别检测 ,由此实现对热状态下连铸钢坯表面裂纹进行不间断检测     

曲面零件裂纹的涡流热成像检测仿真分析

根据工程实际中对曲面零件裂纹缺陷检测的需求,开展曲面零件裂纹缺陷的涡流热成像定量检测仿真分析研究,建立凸面和凹面零件的检测仿真模型。运用COMSOL仿真平台的AD/DC模块和热传导模块对焦耳热效应和热传导进行了耦合仿真分析,给出不同裂纹深度下缺陷周边的温度场分布及温升变化曲线。通过Matlab对温度场分布进行图像处理和数值分析,给出缺陷深度与缺陷周边的温升变化的函数对应关系,为进一步开展零件裂纹的定量检测实验研究提供参考。