承压类管道内壁损伤缺陷的低频电磁检测

通过仿真优化与试验,研制了一套用于承压类管道内壁损伤检测的系统,系统由低频电磁传感器模块、信号发生模块、功率放大模块以及信号调理模块构成。通过低频电磁传感器磁化管道并采集管道的电磁信号,由信号发生和功率放大模块完成对激励线圈的励磁,信号调理模块完成数据放大和滤波,最终实现管道内部缺陷检测。试验结果表明,该低频电磁检测系统灵敏度高,可以实现对直径为152 mm,厚度为16 mm,埋深为12.8 mm的304不锈钢承压管道内部缺陷的有效检测,且其最佳检测频率为100 Hz～200 Hz。     

平板件电磁成形磁场力研究

磁场力分析是电磁成形理论分析的基础,其分析结果直接用于工件的变形分析.应用FEA软件ANSYS对平板件电磁成形磁场进行数值计算,分析了板坯上磁场分布特点及放电电压和脉冲电流频率对磁场力的影响.进行了锥形件电磁成形试验,验证了有限元模拟方法用于平板件电磁成形磁场力模拟的有效性.     

平板件电磁成形磁场力研究

磁场力分析是电磁成形理论分析的基础，其分析结果直接用于工件的变形分析。应用FEA软件ANSYS对平板件电磁成形磁场进行数值计算，分析了板坯上磁场分布特点及放电电压和脉冲电流频率对磁场力的影响。进行了锥形件电磁成形试验，验证了有限元模拟方法用于平板件电磁成形磁场力模拟的有效性。     

交变磁场测量系统的设计及其微弱信号的检测方法

为了满足ACFM缺陷电磁信号分析的需要,设计和开发了一套微弱信号检测和处理系统。此系统通过传感器拾取由缺陷扰动而引起的磁场畸变信号,经过信号调理电路调理后由数据采集卡进行采集,然后应用Labview软件模块对采集的数据进行分析处理,从而得出缺陷信息。试验结果表明,该套系统对微弱信号采集具有较高的灵敏度,实现了对mV级微弱感应电压信号的提取和对噪声的抑制。     

基于电磁超声的钢板裂纹检测系统

设计了一种基于磁致伸缩原理的电磁超声裂纹检测系统。该系统由脉冲电源激励换能器线圈,进而在钢板中激发超声波,接收信号经过放大滤波后输入计算机进行处理。利用此系统进行钢板裂纹检测试验,裂纹定位误差〈1％。系统运行稳定可靠,可以用来检测钢板裂纹缺陷。     

表面粗糙度对电磁超声测厚的影响

电磁超声测厚中,被检工件表面粗糙度对检测的稳定性和精度有较大影响。为了探究表面粗糙度对电磁超声测厚的影响,在不同表面粗糙度试件上进行电磁超声测厚试验,给出了试件耦合面和背面不同表面粗糙度下回波信号的幅值和信噪比。结果表明,超声回波幅值及信噪比随着表面粗糙度的增大而减小。从表面粗糙度对超声散射的角度分析了试件背面不同粗糙度对回波幅值的影响;最后,以矩形槽粗糙度元模拟固体粗糙表面,从试件耦合面粗糙度对涡流密度分布及其渗透深度影响的角度分析了表面粗糙度和超声回波信号的关系。     

大承载力径向电磁轴承的建模设计与分析

根据10 kW·h储能飞轮对支承系统的大承载力要求,提出12磁极E型径向电磁轴承结构,分析磁极个数对于支承性能的影响,建立12磁极径向电磁轴承的电磁力数学模型,并基于此对电磁轴承的结构展开设计。基于有限元软件,进行不同控制电流下的电磁轴承磁场分布仿真。基于所设计的径向电磁轴承试验台,进行不同间隙状态下的电磁力试验,仿真和试验分析结果验证了所提出磁轴承结构的合理性和可行性。     

钢轨踏面电磁超声检测信号处理方法

针对钢轨踏面电磁超声检测信号幅值小、信噪比低的问题,研究适用于电磁超声的数字信号处理方法,利用小波变换对信号进行消噪处理,通过希尔伯特变换提取信号包络,并对处理后的数据进行超声成像。采用LabWindows/CVI和Matlab混合编程的方式设计上位机数据分析软件。试验表明,该方法显著提高了电磁超声回波信号的信噪比,能有效地检测钢轨踏面缺陷并进行定位。     

基于USB的电磁超声数据采集及分析系统的设计

针对电磁超声信号的微弱性、多样性特点以及电磁超声系统的便携式检测需求,设计了基于USB的电磁超声数据采集及分析系统。该系统通过USB实现上位机与采集电路的数据交换,采用FPGA实现电磁超声发射/接收电路控制和数据采集,并利用LabWindows CVI编写了上位机软件。试验表明,系统具有较高的采样速率和采样精度,使用方便灵活,具有广阔的应用前景。     

电磁铸造电磁作用力的数学分析及试验研究

对电磁铸造圆形感应器产生的磁场在金属熔体内的电磁作用力进行了理论分析和实验研究。指出导体中电磁作用力仅存在于径向及轴向方向上。电磁作用力的大小不仅与磁感应强度有关，还与磁感应强度的分布梯度有关；电磁有旋力是由于磁场分布不均匀造成的，其旋度方向在柱坐标系的周向方向上。试验研究分析了感应器结构、电流等工艺参数对电磁场分布的影响。     

焊接裂纹磁场模拟及磁光成像检测

研究交变磁场下的焊缝裂纹磁化规律,针对碳钢（Q235）焊缝裂纹,进行交变电磁场励磁下焊缝磁光成像无损检测的仿真和试验. 基于交变励磁下焊缝励磁规律的仿真模型,研究裂纹间隙分别为0.03,0.05,0.07和0.1 mm的焊缝表面磁通密度（磁感应强度）模曲线分布差异. 钢板对接间隙分别限定为0.03,0.05,0.07和0.1 mm后,通过激光焊接钢板两端来模拟仿真试验中的裂纹. 进行磁光成像无损检测试验,并将试验结果与仿真结果进行对比. 结果表明,在仿真试验与工艺试验中,焊接裂纹感应磁场的变化规律基本相同,磁感应强度不会因采样起始点不同出现较大的差异.     

基于电磁法的切应变检测系统的设计

在机械构件的应变检测中，传统的应变片法由于需接触检测而难以满足检测要求。基于电磁检测原理提出了受扭构件切应变的非接触实时在线定量检测方法，设计了以AT89C52为核心的旋转构件切应变检测系统。介绍该系统的功能、硬件构成、软件设计及其实现。仿真试验表明，该系统运行可靠，检测准确，具有推广应用价值。     

PLC在自动换极的电磁转差离合器调速系统中的应用

本文介绍了PLC对自动换极的电磁转差离合器调速系统的控制。设计了电动机自动换极调速的PLC硬件系统和控制程序，系统控制灵活，可靠性高。     

Magnetic NDT Technology for characterization of decarburizing depth

From practical point of view, determining the decarburizing depth is important in quality control of steel parts as it has undesirable effects on the mechanical properties such as hardness, wear and fatigue resistance. Traditional destructive methods of determining the depth of decarburized layer include metallographic and hardness test which are time-consuming and costly. Since response to eddy current is sensitive to chemical composition as well as microstructure of the material under consideration, the non-destructive method can be used in determining the depth of the decarburized layer in steel parts. It is mainly due to the difference in the microstructures, and as a result, in the magnetic properties of the decarburized layer with other parts of the specimen. In the present study at the first step, the magnetic properties of decarburized carbon steel bars (0.45 wt.% C) were evaluated using an electromagnetic sensor and correlated with the microstructure changes from surface to the core of the sample. At the second step the steel bars were held in 900 °C for different period of times and the depth of decarburizing layers were measured using hardness testing. Finally, the non-destructive eddy current technique was used and the response of test samples to the induction current including primary and secondary voltages, normalized impedance, phase angle and harmonic analysis parameters were investigated. Results show an acceptable accuracy in comparison to the destructive method.     

Long‐time behavior of non‐galvanized and galvanized steels for geotechnical stabilization applications

The contribution is dedicated to the durability of geotechnical stabilization applications. The long‐term corrosion behavior of unprotected and galvanized thread‐bars for micro‐piles and nails in different soils is described. The bars in the ground are embedded in an up to 20 mm thick cement mortar, which may be cracked and locally destructed. First, the corrosion‐affecting parameters of the steel corrosion in the ground are described and soil classes are defined. Furthermore, an estimation of the long‐term (up to 50 years) corrosion behavior was assessed on the base of information from the literature. Here the corrosion of the thread‐bar in direct contact with the soil was in the center of interest. The corrosion protection of the cement mortar cover was not taken into consideration, in order to be on the safe side. On the other hand, a macrocell‐corrosion of the thread‐bars cannot be completely excluded, if the cement mortar casing exhibits defects and constructional and environmental corrosive conditions in the ground are fulfilled. Two cases are discussed: ? element formation between sections along the thread‐bar, ? element formation between the thread‐bar and other reinforced concrete parts.     

基于VC的汽车空调控制面板测试系统

为测试汽车空调控制面板的性能,保证汽车空调的优异操纵性能,基于VC设计了汽车空调控制面板性能测试系统。对系统测试原理进行阐述,采用平衡状态下的扭矩平衡原理及牛顿第二定律等对空调面板等进行测试,并与理论设计数值进行对比。并对某型号的空调面板进行测试,结果表明:检测数据准确,检测系统各部分性能稳定。此系统可以对空调控制面板性能进行有效的检测,在汽车空调配件厂有很高的应用价值。     

精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统

精密管材和棒材广泛用于核能和航空航天等领域,其细微缺陷探伤和尺寸精密测量极为重要。为此研制了精密管棒材数字成像无损探伤和测量系统。该系统由超声纵、横向缺陷探伤、超声尺寸测量、涡流探伤等子系统组成,实现了管材内壁、外壁纵横向缺陷超声探伤,棒材内部缺陷超声纵波探伤,棒材纵向缺陷超声横波探伤;棒材周向、径向缺陷超声横波探伤;管材壁厚超声测量,管材、棒材直径超声测量,管材、棒材椭圆度超声测量;管材、棒材缺陷涡流穿过式探伤及异物(渗碳等)检测,管材、棒材材料背景噪声穿过式涡流检测,管材、棒材旋转点式涡流探伤。各检测子系统均依据轴向编码器和周向编码器进行缺陷检测和尺寸测量的时基线记录显示、B扫显示和C扫成像显示,实现了高灵敏度、高分辨力、高可靠性的管材和棒材无损检测。     

一种新型矿用减速器试验台测控系统设计

为方便对矿用减速器进行空载试验、负载试验、温升试验、油压测量试验和振动实验,设计了减速器性能测试试验台,主要进行了数据采集系统和驱动电机变频调速系统的设计。该实验台控制精度高、性能稳定、安全可靠、操作方便,在矿山机械、煤矿机械、水泥机械等相关行业中有重要的使用价值。     

锆合金棒超声波自动检测系统

设计了一种适用于锆合金棒的超声波自动检测系统。介绍了该系统对不同缺陷的超声波检测方案、机械设计、控制部分设计、超声波探伤仪器以及探伤软件的主要功能。使用表明，该系统具有检测灵敏度高(可以检出当量为Ф0．2mm的缺陷，如裂纹、气孔和划伤等)、检测速度快、可靠性好等优点。