磁芯位置对涡电流探头阻抗变化影响的解析分析

本文提出了一种置于两层导体上方的Ⅱ磁芯线圈阻抗解析计算模型。采用解域截取特征函数展开方法进行了求解,最终获得了Ⅱ磁芯线圈阻抗的闭合形式表达式。利用Mathematica软件,在线圈受到频率从100 Hz到100 kHz变化的交变电流激励情况下,计算了Ⅱ磁芯线圈阻抗。获得了线圈置于两层导体上方及置于空气中两种情况下线圈阻抗的变化。为分析磁芯位置对线圈阻抗变化测量灵敏度的影响,在线圈各项参数保持不变情况下,将Ⅱ磁芯线圈阻抗变化计算结果分别与Ⅰ磁芯线圈和空气磁芯线圈阻抗变化进行了比较。结果表明,磁芯形状及磁芯与线圈的相对位置不同,对改变线圈阻抗测量灵敏度的作用也不同。将解析计算结果与Maxwell有限元软件仿真结果进行了比较,二者吻合很好,证明了所提出解析计算模型的正确性。     

碳纤维增强复合平板新型涡流探头的仿真与试验研究

针对碳纤维增强复合材料平板断丝缺陷开发了一种新型涡流探头,采用激励线圈与检测线圈中心轴线相互垂直的独特设计弱化主磁场干扰,并以仿真数值分析方法证明了设计方式的优越性;研制探头,建立检测系统,并开展试验进行表面缺陷与隐藏缺陷的初步研究。结果表明,设计开发的涡流探头可以极大的提高传感器的灵敏度。此外,与仿真结果一致,此传感器对材料板表面缺陷具有很强的敏感性,而且能有效检测碳纤维增强复合材料板埋深2 mm^4 mm的隐藏损伤。     

一种用于盘孔裂纹检测的差动式涡流探头的设计与实现

为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计也能有效增强输出的差动信号,降低干扰。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。对篦齿盘均压孔标准试件的检测结果表明该探头能够很好地实现盘孔周边微小裂纹的检测,灵敏度高。同时,这种差动式的探头结构同样也可用于其它盘孔的裂纹检测。     

脉冲涡流TR探头解析模型的快速求解方法

作为分析脉冲涡流响应的常用工具,解析模型因具有物理意义明确、精度高、计算速度快等优点而得到了广泛关注;近年来,随着脉冲涡流阵列探头的应用,对其阵列单元——即激励和接收线圈非同轴的Transmitter-Receiver阵列单元(以下简称TR探头)的解析分析需求迫切;而当前关于TR探头的解析模型大多数将试件缺陷等效为大面积壁厚减薄缺陷,模型精度较低;为提高TR传感器解析模型的求解精度,将构件缺陷等效为平底盲孔缺陷,建立了含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析模型,且提出了一种快速求解该模型解析解的方法:首先,通过分析典型模型解析解的形式,发现其由广义反射系数、线圈系数等乘积组成,且广义反射系数仅与构件结构有关,线圈系数仅与探头有关;然后,参考已有的含平底盲孔构件同轴式探头检测模型和均匀壁厚减薄缺陷的TR探头模型,分别获取广义反射系数和线圈系数解析表达式;最后,将其组合得到含平底盲孔构件脉冲涡流TR探头的解析解;通过和实验数据做比较验证了上述解析解的正确性;所提出的方法可应用到其他脉冲涡流解析模型的快速求解中,降低解析模型的求解难度。     

一种涡流检测探头响应与缺陷大小的关系研究

为了实现涡流无损检测的定量评估,设计了一种直接测量涡流磁场的涡流检测探头,该探头包含两个激励线圈和一个检测线圈.通过有限元法建立三维涡流仿真模型,对比研究导体内有无圆柱形缺陷时涡流的分布情况以及检测线圈响应的变化量.仿真结果显示,当导体内存在圆柱形缺陷时,涡流密度会集中分布在缺陷的侧面区域并且其大小会增加;检测线圈中响应的变化量与缺陷体积之间的关系满足两个指数函数的线性组合,对于体积较小的缺陷,检测线圈中响应的变化量与缺陷的体积近似成正比关系.实验结果验证了导体内存在小体积的缺陷时,检测线圈中响应的变化量与缺陷的体积之间的近似正比关系,证明了该结构的探头可以用于对缺陷的定量研究.     

一种手持3D视觉检测设备的探头设计

给出了一种基于双目光笔式视觉检测设备的探头设计方法,对探头的结构设计和探针的标定进行了简述,并在实际应用中获得了很好的效果。     

一种基于混合因子分析的分布估计算法

提出了一种基于混合因子分析的分布估计算法．首先用次胜者受罚的竞争学习算法对选出的最优个体集合聚类，然后对每个类用因子分析模型进行分布信息的估计．为了保持种群的多样性，算法保留那些具有较好适应值并且与所选的最优个体集合较远的个体，并利用聚类的参数来减少计算量．试验结果证实了算法的性能．     

一种基于网格的分布计算协同机制

通过对网格计算中资源协同调度机制的研究,根据该机制的资源协同分配需求,提出一个以Globus Toolkit为平台的基于网格计算的分布协同计算模型。在基于经济模型的作业调度机制的竞价机制中,给出一个较为完善的价格函数模型以及相应的作业预测完成时间模型,利用设计的价格函数模型实现资源提供的主观能动性,使得资源的调配更加合理、快速。同时,在分布式计算模型中还给出一个基于备份的作业调度容错机制。     

一种基于文件存储分布的隐蔽信道构造方法

针对现有的长度式隐蔽信道在信道熵和长度分布特征中与合法信道有差异的问题,提出一种基于隐蔽信息存储分布的隐蔽信道构造方法。将不同编码方式下的隐蔽信息转换为二进制比特流,研究比特流中作为隐蔽信息的比特或者比特串的分布概率。分析该概率对传统长度式隐蔽信道的影响,将概率分布统计应用到长度式隐蔽信道的模型构建中,并实现信道熵和长度分布检测。实验结果表明,与传统参考长度隐蔽信道相比,提出方法具有更好的隐蔽性。     

网格计算环境下分布并行计算的一种实现方法

网格计算为人们处理很多复杂问题提供了新方法。文章利用GlobusToolkit来构建网格计算环境,并把它扩展为分布并行计算的支撑环境,为实现分布并行计算提供了新方法。讨论了任务分布、系统通信和容错机制等关键问题。最后给出了基于网格计算环境下的一个分布并行计算实例,取得了令人满意的实验结果。     

柔性探头涡流检测复杂曲面结构缺陷的研究

建立了柔性探头涡流检测有、无缺陷复杂曲面导体的电磁场模型,仿真并分析了有、无缺陷情况下柔性探头的电压和阻抗变化,结果表明电抗信号对缺陷变化灵敏.设计了适用于复杂曲面结构缺陷检测的柔性探头和检测系统,该系统采用阻抗平面分析方法提取电抗信号进行缺陷分析.     

脉冲涡流腐蚀成像阵列传感器应用研究􀀂

脉冲涡流是近几年新发展起来的一种无损检测技术,主要用来对裂纹和腐蚀等缺陷进行定量检测.针对传统的脉冲涡流传感器在腐蚀成像检测中出现的信号变化复杂、特征量难以提取的问题,提出了一种新的斜角式阵列传感器,试验结果表明该传感器具有良好的响应特性,测试精度得到了很大的提高,非常适合应用于对大面积腐蚀的成像检测.     

语音识别中隐马尔可夫模型初值的估计

隐马尔可夫模型初值选择是语音识别中一个至关重要的问题，通常的解决办法有两种，一是将参数的初值设置为均匀分布之值，另一种方法是采用“分段Ｋ平均法”，这两种方法可能在数收敛于局部最优解或使算法的计算量增大。为了解决以上问题，本文首先在一些特定条件下分析观察序列与ＨＭＭ参数的关系，然后给出一般情况下ＨＭＭ初值的估计方法。     

牵引电机主极裂纹涡流检测原理与设计

本文针对电力机车牵引电机主极断路故障，阐述了检测电机主极裂纹的原理及具体电路设计方案，提出了主极裂纹检测过程中克服提离效应的方法和提高测量精度的措施。当主极有裂纹缺陷时，通过探测线圈的磁通量就会发生变化，根据涡流大小及分布情况可检测出影响线圈电特性的参数．从而发现牵引电机主极裂纹故障。由本方案设计的牵引电机主极裂纹涡流检测装置具有频率可调，测量结果稳定且精度高等优点。     

基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器设计及缺陷定量评估与分类识别

为了克服传统脉冲远场涡流传感器由于结构的限制带来的激励磁场在空间出现发散、对大壁厚管道检测能力较弱以及难以对缺陷进行准确定位的问题,在分析了脉冲远场涡流检测原理的基础上,采用仿真与实验相结合的方法,仿真分析了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器的聚磁效果,研究了该传感器对管道轴向内外壁裂纹缺陷的定量评估能力,比较了检测线圈处于不同位置时的缺陷分类识别效果。仿真结果表明,该传感器通过引导磁场的定向传播实现了对磁场的聚集,同时,通过提取适当检测位置的信号负峰值可以实现对缺陷的分类识别。最后,采用实验的方法验证了基于连通磁路的脉冲远场涡流传感器对管道轴向裂纹缺陷深度的定量能力,实验结果表明该传感器可以很好的实现对缺陷的定量评估。     

多层导电结构厚度电涡流检测正向模型及仿真器研究

首先推导出有限截面圆柱形线圈置于多层导电结构上方时,各种参数与阻抗变化关系的数学模型;接着研究该正向模型的求解方法和计算技术,并建立了一个多层厚度电涡流检测仿真器,仿真计算了单层板、金属基体上导电涂层厚度以及多层导电结构板间间隙检测时待测厚度值变化导致的探头阻抗响应值,分析了变化规律,并进行了实验验证.仿真器的仿真结果可为实际检测系统参数设计提供理论依据,且可在基于模型的反演算法中提供正向解.     

脉冲涡流检测中三维磁场量的特征分析与缺陷定量评估

为获取更多更明显的特征量以提高脉冲涡流检测技术对缺陷的检测能力,采用一种新型的均匀脉冲涡流探头能将三维磁场量分离开来实现各自的独立测量,将传统的仅利用一维分量进行检测扩充到同时利用三维分量实现检测,大大地增加了可用的信息量,且该探头在平行涡流流向的方向和垂直于导体表面的方向上还具有自差分的特点,使它对缺陷的几何参数变化具有很高的检测灵敏度。实验和数值结果均表明在有缺陷存在时,三维响应信号能直观地反映缺陷深度的大小变化,取信号的幅值作为检测特征量,分析不同时刻信号幅值按空间位置的分布特征发现,通过三个信号幅值变化的特征位置和幅值变化的程度可以实现缺陷深度和边缘轮廓的定量评估,这为进一步实现飞机机身上多层结构中缺陷(如腐蚀、坑、铆钉孔附近的裂纹等)的成像检测提供了有实用价值的参考。