基于涡流脉冲热成像的角焊缝表面裂纹检测北大核心CSCD

角焊缝裂纹是焊接结构中常见的缺陷之一,由于其所处位置特殊而常出现漏检、错检等情况。本文采用涡流脉冲热成像技术对T形角焊缝裂纹进行了研究,并提出了一种包含表面裂纹热图像前、后处理及定量检测的检验方法。首先,采用L形铁氧体磁芯对角焊缝缺陷试件进行检测,然后基于独立成分分析算法(ICA)对整个图像序列进行前处理,并提出了一种改进区域生长算法用于提取缺陷特征,最后利用所提出的检测方法对缺陷进行了定量检测和误差分析。实验结果表明,所提出的检测方法可以实现对焊缝表面裂纹的检测,抑制不均匀加热和边缘效应,改善图像分割中的欠分割和过分割现象,且检测出的缺陷长度和宽度相对误差仅为0.4%和14%。     

焊缝表面缺陷的涡流红外热成像检测

焊缝对金属结构的完整性起关键作用,而焊缝表面气孔缺陷是威胁金属结构整体性的缺陷之一。文中将涡流热成像技术与漏磁相结合,实现对人工模拟焊缝表面气孔缺陷的快速检测与全面描述。通过采用数值模拟方法分析了检测区域电磁场分布和温度分布,验证该方法可在检测区域形成相对均匀的电磁场。利用涡流热成像实验平台对不同直径与深度表面气孔缺陷进行实验检测,分析缺陷大小对温度的影响。同时与ICA图像处理算法相结合,减小焊缝边缘效应的影响,进一步增强原始图像中缺陷特征。结果表明：该方法对尺寸较小的气孔缺陷具有较高的灵敏度,可以显著提高焊缝缺陷检测能力,且相对于气孔缺陷深度,缺陷直径对于表面温度影响较大,可利用温度曲线1阶导数峰值更清楚识别不同大小的缺陷。     

脉冲涡流热成像裂纹检测机理仿真分析

脉冲涡流热成像技术由于在导电材料缺陷检测中的优势而成为无损检测的热点。本文运用电磁感应原理及热传导理论,建立感应加热数学模型,利用有限元法分析电磁激励热成像检测缺陷的机理。利用COMSOL有限元软件建模分析了导磁材料和非导磁材料中两种基本裂纹slot和notch附近涡流场和温度场的分布情况,通过分析裂纹附近涡流密度大小和温度场的变化曲线,指出检测导磁和非导磁材料裂纹的最佳观测时间以及温度响应,为下一步的裂纹定量检测提供理论指导。     

小径管内壁缺陷的涡流热成像定量检测

管道内壁腐蚀对化工企业的安全生产造成重大隐患,因此对于内壁腐蚀缺陷深度的预估极其重要.本文采用涡流热成像技术对内壁不同深度的腐蚀缺陷进行检测与评估.利用COMSOL建立不同深度缺陷的3维有限元模型,提取不同深度缺陷在冷却阶段温度信号,并进行数据归一化处理,分析缺陷深度对于热传导影响.同时,通过实验对数值模拟分析结果进行...     

基于涡流锁相热成像的刹车片内部气泡检测

刹车片是汽车必不可少的制动部件,其内部气泡严重影响行车安全。传统敲击听声检测方法主观性强,检测效率低,难以满足准确高效的检测需求。基于涡流锁相热成像具有非接触、大面积检测的特点,将其应用于少金属摩擦材料汽车刹车片的内部气泡检测。采用有限元仿真探索了刹车片结构和内部气泡对相位的影响,并以背钢处相位为参考,分离出气泡存在。对刹车片试样进行检测,并采用水切割观察剖面的方法验证结果。实验表明涡流锁相热成像检测方法能有效检测少金属摩擦材料汽车刹车片的内部气泡。     

钢板表面腐蚀的脉冲涡流热成像检测研究

钢铁腐蚀是威胁工业安全生产的重要原因之一,采用脉冲涡流热成像缺陷检测技术对钢板表面腐蚀进行了检测和评估。用二维感应加热模型分析了腐蚀表面几何形状对感应加热温度分布的影响,根据实验结果提取腐蚀缺陷的表面温度均方根对腐蚀程度进行表征,并研究了涂层对钢板腐蚀程度评估的影响。用主成分分析法、因子分析法和脉冲相位法重构感应加热红外图像,提高了腐蚀缺陷的识别能力和腐蚀程度的评估能力。     

精细表面下细小缺陷的磁光涡流成像实时探测

磁光涡流成像检测装置可实现精细表面下细小缺陷探测。在该装置中，通过物体表面上方的交流激励线圈实现传统的涡流感应，涡流所感应的磁场由法拉第效应来检测。为了实现表面下缺陷的检测目标，激光穿过安放在激励线圈中的特殊的磁光晶体，激光偏振方向在晶体中的旋转大小取决于检测区域磁场的大小，缺陷将使检测区域磁场分量发生变化并使偏振光的旋转角发生相应变化，通过一光学装置转化成“明”或“暗”图像，该光学装置由传统的显微镜、照明系统、偏振器和CCD图像传感器组成。给出了初步的实验探测结果。     

脉冲涡流热成像缺陷检测图像的因子分析

脉冲涡流热成像缺陷检测技术可以对导电试件进行快速准确的检测,但是容易受表面加热不均的影响。采用因子分析法计算了红外图像序列的公因子图像,对45#钢的上表面和下表面裂纹进行检测,并与主成分分析法比较。发现因子分析法能够抑制表面不均匀加热的影响,扩大裂纹的检测范围,因子分析法重建的图像质量要优于主成分分析法,并能结合实际给出合理的解释。在提高计算效率方面,公因子图像在热像仪采样频率低至50 Hz时仍然可以有效识别出裂纹,选取合适的图像序列和公因子数可以减小数据处理量并提高图像质量。     

基于横向热传导的下表面缺陷检测

脉冲涡流热成像缺陷检测技术可以对铁磁性材料试件进行快速准确地检测。针对下表面裂纹检测比较困难的问题,本文利用横向热传导的方法检测缺陷。结果表明,下表面裂纹能阻碍热量的横向传递,深度越大阻碍作用越强。通过对采样温度进行标准化处理,试件内部初始温度不同对检测结果带来的影响得到抑制,提高了缺陷检测效率。横向热传导是检测下表面缺陷的一种有效方法。     

基于激光热成像的金属表面缺陷深度检测

为了突破传统方法对材料表面缺陷深度检测的局限性,提出了一种基于透射式激光热成像的无损检测技术.选用激光源作为激励源,对被测材料的缺陷表面进行加热,加热点选在材料表面缺陷正下方处,激光输出功率为50 W,加热时间为1 s.在加热过程中,材料背面的温度场由于热流在材料缺陷传导过程中的影响而产生温度差异,故使用红外热像仪对加...     

基于迈克耳孙干涉仪的表面焊接缺陷检测

焊接表面缺陷是评价焊接质量的重要指标,针对现有检测方法测量精度较低的问题,设计了一种基于光学相干测距原理的焊接表面缺陷检测系统.首先,基于迈克耳孙干涉仪的原理,利用宽带激光扫描焊接表面的一点,以采集参考臂和测量臂的干涉光强.然后,通过采集的光强确定被扫描点对应的干涉光谱.最后,计算该光谱对应的光程差,从而确定被扫描点相对参考镜的轴向高度.实验结果表明,该系统的轴向测量精度能达到10 μm,横向分辨率能达到13 μm,可以精确识别表面气孔、漏焊、错边等焊接缺陷,准确测量焊缝的几何形状并判断焊缝的成形情况.     

基于ADSP-BF531的电涡流探伤系统设计

电涡流检测技术具有测量精度高、无污染等优点,适用于对金属微裂纹的检测.文章设计了一款电涡流探伤系统,能够进行高速采样和连续显示,当检测到被测物体具有微裂纹时,能够进行声光报警.它是基于ADSP-BF531处理器本身的高速接口,利用高速模数转换器进行采样,并且结合同步动态随机存取存储器(SDRAM)和TFT-LCD将检测结果清晰连续地显示出来.本系统结构简单、采样速度快、体积小,具有广泛的实用价值.     

涡流脉冲热像检测中金属疲劳裂纹的生热分析

涡流脉冲热像技术是一种将电磁生热和红外热成像相结合的新型无损检测技术.针对金属疲劳裂纹生热研究不深入的问题,本文以含有贯穿的疲劳裂纹金属平板试件为研究对象,搭建了涡流脉冲热像检测实验系统,并建立了涡流脉冲热像有限元模型,分析了涡流脉冲热像检测中裂纹生热的规律.研究结果表明:在红外热像中,同一时刻越靠近裂纹根部的位置,温升的最大值越大;在激励过程中,裂纹区域的温升逐渐升高,当激励结束时,裂纹区域的温升则具有逐渐下降趋势,并且呈现先迅速后缓慢的下降速度.进一步揭示了裂纹尺寸对裂纹区域温升的影响.     

Feature Extraction Approach for Defect Inspection in Eddy Current Pulsed Thermography

The eddy current pulsed thermography (ECPT) technique is a research focus in the non-destructive testing (NDT) area for defect inspection. Defect feature extraction for defect information analysis in ECPT is limited by image contrast, heat diffusion, background interference, etc. In this paper, a defect feature extraction approach in ECPT has been proposed to improve the quality of defect features, which is based on image partition, local sparse component evaluation, and feature fusion. This method can extract complete defect features by enhancing the defect area and removing background interference, such as noises and heating coil. Two typical steel specimens are utilized to testify the validity of the proposed approach. Compared with other three common feature extraction algorithms in ECPT, the proposed method can reserve more complete defect features and suppress more background interference.     

基于数据拟合的激光焊接焊缝图像表面缺陷检测

为了检测等厚钢板激光焊接焊缝表面缺陷,采用结构光主动视觉检测法和数据拟合技术进行了焊缝图像表面缺陷检测的实验研究。首先采用高斯拟合法提取出具有亚像素精度的激光条纹图像中心线;然后通过最小二乘法拟合出2条直线和1条二次曲线,求直线和二次曲线的交点以获得精确的焊缝端点位置坐标;最后给出焊缝表面缺陷：凹度和凸度的计算方法,并以等厚钢板激光焊接焊缝为检测对象进行验证。结果表明,在此提出的基于数据拟合技术的焊缝表面缺陷图像检测方法为判断激光焊接焊缝质量是否合格提供了较为准确的判断依据。     

基于超声热波成像技术的机车钩舌的裂纹检测

铁路机车钩舌部件长期受到挤压、弯曲、冲击,造成材料疲劳,产生细微裂纹,裂纹在铁路机车长期运行过程中会逐渐扩张,容易造成重大事故,因而对铁路机车钩舌裂纹检测十分重要.但铁路机车钩舌部件表面布满铁锈、灰尘、油污等,常规无损检测技术手段无法直接应用,本文采用超声热波成像技术对机车钩舌部件进行裂纹检测,该技术对表面的形状、锈迹、粉尘及污染等不敏感,在裂纹等缺陷检测中有特殊的应用优势.通过该系统对机车钩舌的裂纹检测,成功检测出钩舌裂纹缺陷,验证了该技术对机车钩舌裂纹的检测能力.     

基于最大选择恒虚警的脉冲探测方法

最大选择恒虚警（GO-CFAR）处理技术是雷达信号检测的一种重要方法。在最大选择恒虚警算法的基础上提出了一种应用于战术空中导航（TACAN）系统脉冲信号的探测方法,通过Simulink仿真对该方法进行了验证。     

基于FPGA的电涡流缓速器控制系统

本文提出了一种基于FPAG芯片的控制系统设计方案。系统中利用FPGA状态机高效地控制ADC进行信号采集。在FPGA中搭建的模糊控制器通过对励磁电流的连续调节,实现了恒速、恒转矩和恒流等控制策略。