基于脉冲涡流技术的连铸坯表面缺陷检测

为了实现高温连铸坯表面及近表面缺陷在线检测和缺陷坯及时分拣,提出了连铸坯表面缺陷脉冲涡流检测方法并进行了实验研究。对连铸坯表面缺陷的脉冲涡流检测信号进行差分分析和时域分析,提取了连铸坯表面缺陷信号的电压峰值、峰值时间及过零时间等特征量,并分析得到点缺陷、线缺陷、星状裂纹等缺陷对脉冲涡流检测信号特征值的影响规律。研究表明,采用脉冲涡流技术实现高温连铸坯表面及近表面缺陷的无损在线检测技术是可行的,电压峰值、过零时间和峰值时间与缺陷种类及缺陷的形态密切相关,为进一步研究高温铸坯表面缺陷检测和重构奠定了基础。     

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。     

脉冲涡流技术在应力检测中的应用

残余应力是造成零件疲劳、断裂的重要因素和表征构件早期质量的重要参量,有效评价应力变形状态对于关键部件早期失效预测十分必要。本文在压阻效应原理的基础上,推导了拉伸应力与金属材料电导率的关系。通过有限元仿真,得出脉冲涡流差分信号峰值与电导率变化成线性关系。在此基础上,对铝合金AL5083进行了拉伸应力试验,提取脉冲涡流差分信号峰值进行了分析。理论与实验结果表明,在弹性区,脉冲涡流差分信号峰值与导电材料电导率的变化、拉伸应力成线性关系,脉冲涡流差分信号峰值特征可以用于评估导电材料的电导率分布以及应力所处的状态。本文的研究结论可为进一步对金属材料中残余应力与电导率变化规律的研究提供重要帮助。     

圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的解析计算

将傅里叶变换理论应用于圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号的求解,提出了一种缺陷检测信号的解析计算方法。首先分析了缺陷检测信号谐波系数随缺陷尺寸变化的规律,而后根据电磁波反射与折射理论建立了圆台状差分传感器磁场解析模型,并根据谐波系数随缺陷尺寸变化的规律得到了任意缺陷检测信号傅里叶变换系数的通用表达式,最后经傅里叶反变换得到了任意缺陷的时域差分检测信号。通过实验对所提算法进行了验证,结果表明:该算法可准确求得圆台状脉冲涡流差分传感器缺陷检测信号,且具有较快的计算速度。     

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。     

利兹线在低频脉冲涡流检测技术中的应用

针对低频脉冲涡流检测技术中缺陷信号接收线圈的研究,对利兹线绕制线圈进行数学建模,给出了其涡流损耗与激励频率、线圈匝数、股数和线径等参数之间的相互依存关系,并采用相等截面积、同一匝数和同材质的铜导线线圈作为对比实验.结果表明,利兹线检测线圈品质因素Q值提高了2.5倍,线圈阻抗与其直流阻抗的比值从激励频率为10 kHz时的...     

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。     

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.     

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。     

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。     

图像处理在医用纱布表面缺陷检测中的应用

针对医用纱布表面缺陷的特点,研究缺陷检测算法。运用迭代算法对图像进行预处理,有效地去除噪声对图像的影响。采用了一种特殊的图像分割方法即基于数学形态学的分割技术对图像进行边缘检测及分割,保证了边缘检测的连续性,能够分割出完整的缺陷目标图像。利用提取的纱布表面缺陷图像中的形态学特征对缺陷进行分类,实现纱布表面破洞、缺经、断纬等缺陷的识别目的。通过MATLAB软件对一些医用纱布图像进行测试,验证了该方法的可行性和准确率。     

机器视觉在板材表面缺陷检测中的应用

为检测木工板材表面缺陷,采用3D智能相机获取包含灰度图和高度图的三维图像。通过比较,选择高度图作为研究对象。应用均值滤波和动态阈值分割方法检测板材表面的大缺陷特征,应用高斯滤波和全局阈值分割方法检测板材表面的小缺陷特征。对缺陷特征进行了开运算和闭运算等形态学处理以提高识别缺陷位置和大小等数据的准确度。实验表明:该方式能够准确识别出满足工厂工艺要求的板材表面缺陷,经坐标标定后,可给出缺陷的大小和位置信息,为修复设备实现缺陷的定点修复奠定了数据基础。     

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。     

电涡流传感器的脉冲激励与双参数检测

采用矩形脉冲作为激励信号,对电涡流传感器在位移检测过程中谐振频率及谐振阻尼的变化情况进行了研究分析.建立了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心芯片的检测系统,用于产生所需要的矩形脉冲激励信号以及对传感器响应信号的欠采样.利用8 mm直径的电涡流线圈,对0～10 mm范围内碳钢目标靶的位移响应特性进行了测量,借助短时傅里叶变换分析了响应信号中频率成分的分布情况,同时获得了谐振频率及谐振阻尼的测量值.验证了通过脉冲激励同时获取电涡流传感器双参数检测的可行性.为研制基于电涡流效应的位移传感器及无损探伤传感器提供了一种新思路.     

计算机在涡流检测中的应用

介绍了高频焊管生产线上 ,涡流探伤中引入计算机辅助分析 ,对焊管质量的检测结果进行实时处理的方法。简述了辅助计算机系统的构成、工作原理和软件的编制。     

铆接结构缺陷检测中远场涡流传感器的优化设计

飞机机身多层铆接结构厚度较大,结构复杂,传统无损检测方法难以用于对其进行外场检测。远场涡流检测技术不受集肤效应的限制,可穿透较大厚度的被测试件,对铆接结构中缺陷的检测具有潜在优势。为在铆接结构中实现远场涡流效应,从信号增强与磁场抑制两方面入手,设计一种新型平板远场涡流传感器。信号增强方面,给激励线圈加装磁路来聚集和引导磁场,从而增强间接耦合磁场;磁场抑制方面,在激励线圈与检测线圈之间加装磁场抑制单元来抑制直接耦合磁场。通过信号增强与磁场抑制的共同作用,从而在铆接结中实现远场涡流效应。围绕传感器设计这个核心,对信号增强单元以及磁场抑制单元的尺寸形状、材料组成进行仿真研究,综合得出最优的传感器设计方案。仿真与试验的结果验证了将远场涡流检测技术应用于铆接结构中缺陷检测的可行性。     

脉冲检测方法的霍尔传感器在里程表中的应用

里程表应用广泛,机械式里程表有其不足之处.设计智能自动化的里程表,利用霍尔效应原理,在电机中嵌入霍尔传感器,采用脉冲检测的方法实现测量行驶速度与里程,使用倍频电路提高系统的测量精度.设计了用户界面,可以实现超速报警及用户自设定初始上限速度,既可以实现测速也可以利用变频器来控制电机转速,实现了自动化和智能化.     

钢球表面缺陷涡流探伤仪分析

为保证钢球表面缺陷检测的可靠性,研制出了钢球涡流探伤仪,实现了钢球表面缺陷检测的半自动化。