基于VC++的心脏磁场伪电流密度图的设计与实现

随着磁场测量技术的发展,生物磁场的研究及其临床应用已成为研究的热点。近几年,一种称为伪电流密度图的成像方法逐渐流行起来[1]。讨论心脏磁场伪电流密度图的理论依据及其近似计算方法,利用VC++编程实现伪电流密度图的绘制。所实现软件模块,不仅可以单独用来绘制心脏磁场的伪电流密度图,而且可以生成动态链接库供其他应用软件调用,对于推动心磁图的临床应用具有重要意义。     

用于心磁传感器测试系统的三轴向亥姆赫兹线圈的设计与仿真

心磁检测对于心脏相关疾病的诊断具有独特优势，在用于测量心脏磁场的传感器(下称心磁传感器）的研制过程中，需要在模拟心磁的磁场环境下进行测试工作。基于此，设计了一个用于心磁传感器测试系统的亥姆赫兹线圈，它可以产生磁感应强度为pT级的动态磁场，模拟心磁环境，以满足心磁传感器测试的需求。根据亥姆赫兹线圈的磁场产生原理，使用磁屏蔽筒对环境磁场进行屏蔽，通过计算确定了线圈尺寸、线圈匝数、导线长度及导线横截面直径等参数。使用COMSOL Multiphysics仿真软件对亥姆赫兹线圈产生的静态磁场的分布均匀性以及通入线圈电流变化时磁场的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明，所设计的亥姆赫兹线圈满足设计要求，能够产生磁场强度为100 pT左右、均匀度小于5%、波形实时性好的类心脏磁场波形，为心磁传感器的测试提供了良好的测试环境。所设计的亥姆赫兹线圈能够用于心磁传感器的测试工作，为心磁传感器的实际应用奠定了基础。     

应用单纯形算法解决心磁源定位问题

利用超导量子干涉器(SQUID)系统得到的ST-T段的心脏磁场检测数据进行电流源的计算与分析的过程中,要根据等效心脏磁场源模型求解磁场源的位置、幅值和方向等参数。采用单电流偶极子(SCD)模型源参数估计的方法,利用单纯形算法(NM算法)对检测得到的心磁数据进行源参数估计。     

基于迈斯纳效应的二阶梯度计不平衡度调节方法

基于超导量子干涉器的磁场梯度计可在无磁屏蔽的噪声环境中测得高信噪比信号,可检测pT量级的心脏磁场。通过推导超导环与二阶梯度计天线的互感耦合关系,建立三维静磁场仿真模型,模拟得出超导环对梯度计不平衡度的调节范围为-0.73～0.78。平衡后的梯度计可有效抑制0.031 Hz～10 Hz频率范围内环境噪声的谐波分量。梯度计在无磁屏蔽环境中测量得到42.64 dB高信噪比的心磁信号,验证了超导环平衡方法的可靠性。     

基于Lab View的心脏磁场伪电流密度图的设计实现

<正>0引言随着磁场测量技术的发展,生物磁场的研究及其临床应用已成为研究的热点。近几年,一种称为伪电流密度图的成像方法逐渐流行起来。心脏磁场可以通过SQUID探头测量胸前同一平面上的三十六个点上信号得到,     

心磁图仪系统性能测试方法研究

心磁图仪作为一种新型医疗技术,其临床应用效果显著。为了可靠地检测心磁图仪产品,本文提出了受测者定位精度、磁场-电压转换系数、通道差异率、磁灵敏度、动态范围和系统采样率5项性能指标及其检测方法。这些指标有助于规范心磁图仪产品标准,保证其临床应用安全性和有效性。     

高速钢轨缺陷的漏磁检测及反演

为保障高速铁路行车安全,从铁磁性材料磁化的机理出发,分析漏磁检测的基本原理,介绍漏磁检测技术在钢轨缺陷检测中的应用研究,提出高速钢轨缺陷的漏磁检测方法。采用有限元法建立缺陷漏磁检测模型,分析缺陷漏磁场Bx、By和Bz分量的特点,并针对高速钢轨漏磁检测中缺陷提取相应的特征参数,运用人工神经网络的方法实现漏磁检测缺陷的反演,取得较好的反演结果。     

金属磁记忆疲劳损伤检测的应用现状及发展前景

铁磁材料因力学性能良好而被各工业领域广泛应用.由于其所处的工作环境和所承受的工作载荷极其复杂,使得铁磁材料构件经常产生应力集中和微裂纹.金属磁记忆检测技术因能够准确检测构件应力集中和微裂纹部位及有效预防铁磁材料的早期疲劳损伤而被广泛关注.然而,由于金属磁记忆检测技术发展时间较短,对应力集中和微缺陷部位还不能实现定量检测.因此,近年来为如何实现金属磁记忆检测技术的定量检测,学者们对材料疲劳损伤在检测中所呈现的磁记忆特征、磁记忆检测机理及检测方法进行了深入研究.目前,研究发现铁磁材料应力集中和缺陷部位的磁场强度以及磁场梯度会发生变化.对于磁记忆检测机理,研究者们提出了自有漏磁场、最小能量原理、等效磁场和微观磁化等主要机理.检测方法起初主要通过磁场法向分量过零,切向分量拥有最大值来判断,但该方法容易出现误判.之后研究者们又通过磁场梯度、二维检测等方法进行判断,极大提高了检测的准确性.本文归纳了金属磁记忆疲劳损伤检测的研究进展,分别对铁磁材料疲劳损伤在检测中的磁记忆特征、金属磁记忆检测机理、金属磁记忆检测铁磁材料疲劳损伤的方法等进行了介绍,分析了金属磁记忆疲劳损伤检测技术面临的问题并对其前景进行了展望,以期为实现金属磁记忆疲劳损伤定量化检测提供参考.     

环境磁场对磁记忆检测信号的影响研究

针对磁记忆检测中环境磁场对检测信号影响问题,首先详细分析试件放置方向变化时,不同类型损伤区域的磁场变化情况。然后根据磁记忆检测信号组成,研究环境磁场对磁记忆检测信号的影响机理。最后得出环境磁场对磁记忆检测信号的影响是环境磁场、被测试件自身磁化状态以及试件材料的磁特性共同作用的结果。当被测试件放置方向不同时,测得的磁场信号不是简单地在幅值上整体漂移,整体形貌上也可能会发生一定变化。在工程检测过程中,被测试件的放置方向应尽量保持不变。     

嵌合型杯状横-纵磁触头结构磁场分析

以高压直流真空断路器(HVDC-VCB)灭弧系统触头结构为研究对象,基于杯状横磁(TMF)与杯状纵磁(AMF)触头结构与磁场特性分析,建立了嵌合型杯状横-纵磁触头模型,并对其稳态磁场与剩余磁场进行有限元仿真模拟。分析表明,在稳态磁场下触头中部区域的横向磁场增强,中心区域纵向磁场提升;而当电流过零时,剩余磁场值远小于传统杯状触头,有利于金属蒸气的扩散以及电弧能量的有效逸散。     

磁场对铁磁试件力磁耦合关系的影响研究

为研究磁场对铁磁试件力磁信号分布规律的影响,对不同附加环境磁场下的45#钢试件进行静载拉伸试验,检测试件表面的磁记忆信号B的大小,并对试件在不同附加环境磁场下的力磁耦合关系进行分析讨论。试验结果表明:在磁场环境作用下B随应力增大而增大,在屈服点附近达到最大值,此后各点B值基本保持稳定;附加环境磁场并未改变力磁信号的变化规律,但可增加磁记忆信号的大小数值,且磁化状态变化量D随着附加环境磁场的增大而增大,当H为240 A/m时达到最大,随后开始减小;在塑性变形阶段,力磁信号表现为先减小后增大的磁化反转现象。故附加环境磁场不影响金属磁记忆技术的定性评价,但影响定量评价,因此可用磁记忆检测技术来判断铁磁试件的力磁耦合特征,对金属磁记忆定量检测的进一步研究具有重要意义。     

弯曲变形下Q235横梁的磁记忆特征

本研究对三点弯曲试验后的Q235横梁钢试件进行磁记忆信号检测,总结了弹性阶段内构件前后两次在脱离载荷后的法向、切向磁信号分布特征,分析了磁场与弹性应力之间的关系。结果表明:若试件内部存在明显的缺陷或应力集中,切向磁记忆信号H_p(x)有着很强的响应,并且其值会随着载荷的变化呈现一定的正相关性。对于弯曲受载的构件,脱离载荷后构件表面能够"记忆"之前所达到的某种应力状态,并且通过所记忆的磁场信号能够对试件表面存在的缺陷位置做出判断,即沿信号采集方向切向磁场H_p(x)在应力集中位置两侧呈现波峰和波谷状态,法向磁场H_p(y)在应力集中位置两侧磁场发生翻转。     

一种多提离值的金属磁记忆检测方法

金属磁记忆检测技术是一种新型的无损检测技术,它利用金属的磁记忆效应来确定构件的缺陷区域.检测中由于一些构件表面感应磁场信号不平滑,存在与缺陷信号相似的磁场特征和梯度表现,容易造成漏判或误判.为了区分这两种信号,通过建立磁偶极子模型,分析了缺陷在材料表面或近表面的情况下检测提离值对磁信号的影响,发现在提离值改变时感应磁场和缺陷漏磁场存在不同的表现.根据这一现象,提出多提离值检测方法进行精确定位.通过对钢板进行实验验证了该方法的有效性.     

真空磁场热处理对Fe-Ga-Al合金磁致伸缩的影响

采用电弧炉熔炼方法得到Fe82Ga18-xAlx(x=3,9,12)合金的多晶样品。利用X射线衍射(XRD)和金相观察对合金的相组成进行分析,并对其磁致伸缩系数进行测量。经过真空磁场热处理后,对Fe-Ga-Al合金的结构和磁致伸缩性能进行研究。结果表明,真空磁场热处理后Fe-Ga-Al合金磁致伸缩系数均有提高,其中Fe82Ga9Al9合金经磁场热处理后,磁致伸缩达到114×10-6;Fe82Ga15Al3合金经磁场热处理后,其磁致伸缩增幅最大,比处理前增加165%。     

钢丝绳缺陷的微磁无损检测技术研究

为了探讨微磁检测技术在钢丝绳无损探伤领域的应用,采用有限元法,分析了无外加磁场激励状态下利用钢丝绳自身剩余磁场实现断丝缺陷检测的可行性。计算了钢丝绳缺陷处及周围空气中的漏磁场强度、分布规律及可测性;论述了地磁场的影响,为微磁检测技术提供了理论依据。通过对钢丝绳微磁检测方法的实验研究,得出了不同断丝状态下漏磁场的检测结果及变化规律。给出了钢丝绳金属截面损失与检测系统输出量的函数关系,验证了微磁无损探伤技术的可行性与可靠性。     

隧道磁电阻传感器在钢丝绳无损检测中的应用

基于隧道磁电阻(TMR)传感器的钢丝绳无损检测设计,利用TMR传感器高敏感度、高信噪比的优点,对与钢丝绳材料和结构相似的缺陷钢棒进行检测,通过TMR传感器不同的布局方式对缺陷钢棒的漏磁场进行实验,确定出漏磁场的最佳检测方向和最优提离距离;对实验结果进行理论模型分析,然后利用得到的最优方案对不同直径、存在内外部不同损伤缺陷的钢丝绳进行实例检测,验证TMR传感器对钢丝绳缺陷的识别能力和在钢丝绳无损检测应用中的优势,为钢丝绳无损检测提供一种新的检测技术方法。     

受扭轴类零件磁记忆信号的初步研究

金属磁记忆检测技术是通过测试构件在外载荷作用过程中形成的表面微弱磁场的变化来监测其损伤状态的。利用该技术，研究了受扭磁性轴类构件的磁记忆检测信号特征，并探讨了磁场环境对构件在扭矩作用下磁记忆信号的影响。结果表明，磁记忆检测信号与构件的损伤状态之间具有明显的相关性，磁场环境对改善金属磁记忆检测效果具有较好的作用。     

钢管漏磁在线检测技术的研究

介绍了钢管漏磁检测的基本原理，对钢管在线漏磁检测系统进行总体设计。分析了漏磁场理论模型和讨论了影响缺陷漏磁信号的一些因素及补偿方法，针对该系统的特点设计了高速数据采集板，借助Windows系统平台，在所研制硬件的基础上，采用多线编程和虚拟设备驱动技术编制了数据采集、分析、状态显示、实时控制等面向对象、多功能模块化的软件，详细叙述了漏磁信号数据分析的方法和过程。这种系统具有检测速度快、数据吞吐量大、效率高、钢管缺陷分辨率高等特点。     

提高InSb磁敏电阻检测灵敏度的方法研究

分析了锑化铟（InSb）磁敏电阻的工作原理,讨论了影响其检测灵敏度的主要因素。由于半导体材料对温度十分敏感,因此对磁敏电阻在无偏置磁场和有偏置磁场条件下的温度特性进行了实验研究;并对电阻串联分压电路进行了分析,推导了取得最大检测灵敏度的外部条件及其关系。     

静磁场下磁流变液微结构形态稳定性分析

作为磁偶极流体系统,磁流变液丰富的微结构形态及构成这些微结构的基本胞元决定了磁流变液在磁场-力场作用下的磁流变效应.对外加静磁场下具有单链、多链密排、正方、面心立方和体心立方胞元的微结构系统的磁势能进行了分析,结果表明具有体心立方胞元的微结构的平均磁势能较低,而具有正方胞元的微结构的平均磁势能较高.基于最小势能原理可知,静磁场下磁流变液中的颗粒容易形成具有体心立方胞元和多链密排胞元的微结构.