扁平线圈钢丝绳捻距涡流响应分析及试验研究

捻距作为钢丝绳重要参数之一,对其进行检测可间接反映钢丝绳受力状态和表面损伤状态。针对现有图像识别方法受限于外界光照及钢丝绳表面附着物覆盖情况、漏磁法需要磁化钢丝绳等问题,提出采用双扁平线圈差分电桥的钢丝绳捻距涡流检测方法。结合Ar,V-Ar表述建立钢丝绳涡流响应分析控制方程,对单绳股涡流分布进行分析。探头正下方绳股表面涡流形成漩涡,绳股两侧曲面上涡流分布存在对称性。对扁平线圈的中径进行优化设计,当中径小于等于股间隙时,捻距检测精度高且检测灵敏度高,然后搭建试验平台进行捻距检测。试验结果与仿真均表明扫描信号中相邻波峰或者相邻波谷的间距为股间隙,一个捻距范围内扫描信号出现的波峰或者波谷数量与钢丝绳绳股数目相关。利用集合经验模态分解方法对试验结果进行后处理可以有效提取有用信号,涡流法得到钢丝绳捻距的相对误差不超过0.13%。     

电涡流传感器线圈阻抗计算方法

针对电涡流传感器的线圈阻抗值计算问题,提出理论计算法和有限元法两种方法.以厚度为δ的被测体(含磁性和非磁性导体)上方正对一圆柱型线圈为求解模型,根据传感器工作原理和电磁场理论导出线圈阻抗积分表达式,并将其转化为更易求解的级数表达形式,由MathematicTM计算线圈阻抗值.然后根据有限元建模理论建立传感器的有限元模型,通过仿真得到传感器磁力线分布和线圈阻抗值.最后比较两种方法得到的阻抗值,结果表明两种方法计算结果相符,其有效性和正确性得到相互验证.     

捻距单股钢丝绳侧丝与股芯的应力场研究

基于SolidWorks-Ansys平台,以IWRC1×7线接触单股钢丝绳为研究对象,在侧丝与股芯之间建立一种新的凹凸匹配小面接触模型,对已建立的有限元模型施加合适的边界条件和载荷,对奇偶捻距侧丝以及多捻距侧丝与股芯进行应力场分析,从而得到侧丝以及绳股在单向拉伸载荷作用下各自的应力场分布。分析表明:捻距数目为偶数的侧丝应力集中的最大应力值要小于捻距数目为奇数侧丝的最大应力值;多捻距单股钢丝绳应力最大值发生在施加载荷端第一个捻距中部,一个捻距的应力最大值明显大于多个捻距的应力最大值,并且随着捻距数目的增加,最大接触应力值成波浪式下降趋势。     

探头线圈扫查方式对涡流检测性能的影响

通过对光滑平板试块上涡流线圈沿不同放置、扫查方向以及初始位置的缺陷信号的分析,包括幅值和相位规律,归纳出各个变量对结果的影响,从而在实际检测过程中提高了检测的效果与精度.     

钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法研究

为保证钢丝绳的安全运行,提出钢丝绳缺陷涡流热成像在线检测方法.首先,提出基于等时加热的图像重构算法,建立钢丝绳全长均经历相同加热过程的重构图像;进一步,提出列最大值归一化算法,消除发射率不一致造成的温度采集误差;最后,建立涡流热成像在线检测系统,对不同数目断丝和磨损缺陷进行在线检测实验.实验结果证明,该方法可以实现钢丝...     

钢丝绳断丝缺陷涡流检测方法

设计了一种在钢丝绳内主要感生轴向涡流的新型无损检测探头,为了确认其可行性,采用退化向量位(Ar)有限元法对钢丝绳涡流检测进行了数值模拟。基于仿真结果设计并制作了钢丝绳涡流检测探头,并通过检测带有断丝缺陷的钢丝绳模拟试件和实际钢丝绳验证了其有效性。仿真与实验结果表明,所开发的新型涡流检测探头对钢丝绳断丝缺陷检测非常有效。     

钢丝绳捻距与托压索轮轮距对客运索道振动的影响

在客运索道运行过程中,由于钢丝绳与托压索轮的相互作用会产生振动现象,降低乘客乘坐的舒适性,也影响索道的安全运行.文中在参考相关文献的基础上对钢丝绳捻距进行了介绍,对托压索轮轮距与钢丝绳捻距的关系及其对索道振动的影响进行了介绍和分析,并对如何对两者进行匹配以最大程度地降低振动的影响进行了说明,为相关结构设计和参数选取提供...     

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。     

矩形铁芯及线圈的设计方法

简述了矩形铁芯及线圈的应用,提出并验证了矩形铁芯及线圈的设计方法。     

线圈形状及几何参数对电涡流传感器性能的影响

针对电涡流传感器探头线圈形状及其参数对传感器灵敏度和线性范围的影响问题，本文以Biol-Savart定律为基础，推导了具有梯形截面的矩形柱线圈和圆形柱线圈对称轴上任一点的磁场分布，确定了在以位移为检测量的电涡流传感器中采用圆柱线圈更合理，并通过有限元法研究和分析了在线圈匝数密度不变和变化2种情况下圆柱线圈内径、外径、厚度、截面形状（矩形、梯形和倒梯形）对传感器灵敏度和线性范围的影响，为合理选择线圈参数和优化传感器性能提供参考。     

无损检测(NDT)——涡流检测(ET)技术

从涡流检测装置、参考试块和检测方法等方面系统地介绍了涡流检测技术.     

钢板脉冲涡流检测方法

为了有效增加脉冲涡流信号的渗透深度以检测较厚钢板裂纹缺陷,提出了增大激励电流的方法.用低压大电流电源和功率MOSFET斩波的方式产生大电流脉冲;设计了由矩形激励线圈和2片霍尔传感器构成的脉冲涡流检测探头并制作放大滤波电路;采用数据采集卡采集信号,以LabVIEW为平台,采用峰值扫描方法,实现脉冲涡流信号的差分检测,达到有效识别较厚钢板亚表面裂纹缺陷.     

涡流法检测锈蚀的研究

本文采用涡流法检测金属表面的锈蚀状况。设计、制作了双线圈涡流传感器及其相应的检测电路，通过实验确定了最佳的检测频率，建立了锈蚀程度与提离曲线之间的关系。实验证明了该法的可行性。     

远场涡流检测技术及研究现状

本文从电磁场的基本理论出发，建立无场涡流电磁场模型，进而说明远场涡流检测的物理本质。通过对所建模型的有限元数值分析，为远场涡流检测设计提供了理论依据。同时介绍了国内外研究现状应用情况及今后研究动向。     

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。     

绝对式科赫分形平面涡流传感器裂纹检测性能研究

针对传统涡流传感器会忽略特殊方向短裂纹的缺点,提出了一种绝对式科赫分形平面涡流传感器,其激励线圈和信号拾取线圈均采用基于分形自相似理论的科赫雪花曲线。首先,对具有相同尺寸的科赫和圆形传感器进行有限元分析。然后,针对不同长度、方向、宽度和深度的裂纹,对比分析两种传感器响应信号的差异。最后,搭建实验系统对有限元分析结果进行验证。研究结果表明,对于不同长度、方向和宽度裂纹的探测,有限元分析结果与实验结果定性一致;在3和5 mm长的裂纹检测中,科赫传感器输出信号变化量比圆形传感器至少高出40%;在不同方向裂纹检测中,对于难检测方向的90°裂纹,科赫传感器比圆形传感器至少高出49%;在不同宽度裂纹检测中,科赫传感器的信号变化量比圆形传感器至少高出29%;在不同深度裂纹检测中,科赫传感器比圆形传感器至少高出6%;相对圆形传感器,科赫传感器对短裂纹探测的优势更加显著。该研究结果对平面柔性涡流传感器电磁感应结构的设计具有重要的参考意义。     

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。     

管道低频涡流检测的三维有限元仿真研究

首先对三维涡流场仿真分析所必需的一些公式和理论作了简要的推导和说明；然后列出了仿真分析的具体步骤，提出了仿真分析过程中每一步应注意的问题及相应的解决办法；最后给出了不同形式的缺陷对应的典型响应结果，并对特定缺陷下缺陷深度的变化所引起的响应结果进行了分析比较。另外还分析了检测线圈位置的变化对响应结果的影响，得出了相位差随缺陷变化的大致规律，为缺陷的可视化、缺陷特征的提取提供了一定的依据。     

一种电涡流检测新方法的研究

本文提出了应用多组交叉传感器检测金属管棒材表面裂纹的基本方法，同时讨论了有关传感器设计与信号处理的若干问题，给出了一些实验结果。