点探头涡流无损检测中磁介质作用机理研究

结合实际涡流无损检测应用中的含磁介质点探头的特点,分析了探头中磁介质引入的各种附加效应及其对缺陷阻抗的影响。通过引入等效电流的概念,讨论了磁介质对涡流场的作用,建立含磁介质点探头涡流无损检测模型,并给出含磁介质探头周围的电磁场方程,求得均匀半无限导体系统的磁矢量势分布和导体中涡流、电场强度分布。通过实例,计算了非铁磁性导体中无缺陷时探头信号与提离高度的关系、存在缺陷时探头阻抗变化的特点。理论计算与实验结果基本吻合。     

基于涡流方法的智能螺纹检测仪的研制

针对目前存在的内螺纹人工检测工作量大的问题,采用基于单片机技术的涡流方法研制了一种智能螺纹检测仪。先设计了一个简单的阻抗测量电路,建立了探头对不同螺纹状态试样和试验频率的阻抗图,然后通过分析该阻抗图找出了适合于用幅度法检测的频率范围,最后通过对探头施加合适的正弦激励信号,用测量探头两端电压的方法完成螺纹检测。对给定的螺纹试样检验结果表明,该仪器可以准确地判断出试样的半牙、无牙和合格状态,并能给出相应的输出信号。     

管状金属基体涂层厚度测量的有限元分析

基于涡流检测技术,针对管状金属基体涂层厚度测量问题,建立对应三维涡流场问题的有限元模型,通过加载正弦激励信号,分析平板和管道凹面上感应涡流的分布情况,计算曲率半径大小以及提离变化对线圈阻抗信号的影响,以空载线圈的阻抗信号为参照,对平板和凹面涡流线圈的阻抗值进行归一化处理,得到线圈阻抗变化与涂层厚度之间的关系曲线。选取3种不同曲率的管材试件进行实验,仿真计算结果与实验结果相符合,为曲面涂层厚度的实际检测应用提供可靠的理论依据与技术支持。     

涡流检测中提离干扰的抑制

提离造成的信号畸变是涡流检测信号的主要干扰之一,严重影响着对检测结果的判断。本文从检测方法、信号处理、探头设计等方面分析了抑制提离的关键所在,并从工程实现的角度对所提出各种方法进行了分析比较。     

金属涡流探伤仪的原理与设计

金属在交变磁场中产生涡流,金属涡流探伤仪由信号振荡器、探头线圈、检波及测量比较电路、信号处理报警显示及电源等部分组成.当被测材料表面有缺陷或裂纹存在时,通过探头线圈的磁通量就发生变化,根据涡流大小及分布可检测出影响线圈电特性的参数,从而发现材料缺陷.     

改进型低频涡流无损检测技术的应用

改进了低频涡流无损检测技术并设计了检测系统。检测系统的正交锁定放大部分的核心采用数字相敏检波技术,节约了硬件成本,并可以对检测信号进行正交分解。检测系统的传感器为双自感线圈构成的放置式探头,其检出电路为交流电桥。在绝对式检测方式下,通过峰值曲线对缺陷的长度实现了定量检测;利用差动检测方式获得了缺陷的“8”字型阻抗图;实验结果表明,改进的低频涡流检测技术可以对多层结构中的缺陷进行有效的检测。     

表面与近表面缺陷的组合斜探头检测法

表面与近表面缺陷的组合斜探头检测法南昌航空工业学院ＮＤＴ室周光平，李坚，彭应秋，张维超声无损检测中，离工件表面很近的缺陷回波，很难与始波区分，因此一般超声回波检测系统不能检出表面及近表面缺陷。如果通过优化探头设计，采用超声信号处理方法，便可不同程度地...     

基于电磁差动涡流传感器和FPGA的金属板探伤研究

为了研究电磁涡流无损检测技术在金属板损伤探测上的应用,根据电涡流检测原理,设计了基于电磁差动传感器和FPGA的检测系统,实现对涡流传感器的正弦激励和阻抗分析.对不同长度、深度和材质的缺陷金属板进行了实验探测.通过对采集信号的相敏解调发现了阻抗变化的特征值与金属缺陷特征的对应关系.理论分析和实验测试表明该系统能较准确地检测出金属表面及内部的损伤.     

跑道型差动式涡流探头设计及其性能研究

针对传统差动式涡流探头几何尺寸大、缺陷检测灵敏度低的问题,在传统差动式涡流探头的基础上,设计了一种跑道型差动式涡流探头。它由激励线圈包裹2个尺寸相同、反向连接的感应线圈而构成。首先,利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了跑道型差动式涡流探头模型,比较了跑道型差动式涡流探头与传统差动式涡流探头涡流场分布的差异,并研究了在不同缺陷深度、不同扫查角度下2种差动式涡流探头的检测灵敏度。接着,制作了跑道型差动式涡流探头实物和碳钢板缺陷试件,利用试验测试的方法比较了跑道型和传统差动式涡流探头的检测灵敏度。试验结果表明,与传统差动式涡流探头相比,跑道型差动式涡流探头具有更紧凑的结构、更高的缺陷检测灵敏度。研究结果可为小尺寸、高精度差动式涡流探头的优化设计提供参考。     

亚表面缺陷的实时成像检测

提出一种适合于金属亚表面缺陷的可视化无损检测方法——磁光/脉冲涡流成像方法。该方法以脉冲信号激励产生涡流,以激光对被检测物体的照射取代传统涡流检测的线圈探头,通过磁光传感元件将缺陷引起的磁场变化转换成相应的光强度的变化,由传统的显微镜、照明系统、偏振器和CCD图像传感器组成的光学系统将光强变化转换为“明”或“暗”图像,实现了对缺陷的实时成像检测。本文论述了磁光/脉冲涡流实时成像检测机理,给出了一种实验装置。通过对金属表面/亚表面缺陷实验,表明该检测方法快速、准确,可实现微/纳米级缺陷的成像检测。     

基于涡流检测信号的航空发动机叶片缺陷分类与评估方法

航空发动机涡轮叶片的缺陷检测对于保障飞机安全运行至关重要.由于叶片属于非规则小曲率零件,难以保证严格的提离距离和检测法向方向,由此产生了不可忽视的干扰和噪声,加之缺陷变化信息微弱,给检测带来了实质性困难.本文设计研制了一种尺寸小、灵敏度高的差激励涡流检测探头,可以安装在数控多自由度扫查台上,对叶片曲面零件表面缺陷进行快速扫查检测;利用总体平均模态经验模态分解技术(EEMD)和小波变换相结合的方法,来有效抑制强背景噪声,提取信号特征,并结合支持向量机(SVM)方法实现裂纹缺陷的分类.     

基于ACFM检测技术的表面裂纹特征评价方法研究

交变电磁场检测技术(alternating current filed measurement, ACFM)是利用电磁感应原理,通过拾取缺陷处的磁场畸变信号,分析判断缺陷信息的一种电磁无损检测方法。ACFM检测技术在探头扫描方向与裂纹走向一致的情况下检测效果最佳。但在实际检测中,检测的金属表面通常都有油漆层保护,并不知道裂纹走向。因此,该文重点研究裂纹长度、裂纹深度、探头扫描方式、探头起落波动、探头偏离裂纹的水平距离及探头提离高度对ACFM检测信号的影响。实验结果表明:不同的扫描模式,检测信号具有不同的特征,可以从不同的模式特征对裂纹特征进行综合评价。该研究成果可为表面裂纹的检测与评价提供参考。     

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.     

铁磁性管道腐蚀远场涡流检测性能的改进

远场涡流检测由于信号微弱、探头过长等缺点限制了其进一步应用.本文结合有限元仿真和实验方法,研究了改进远场涡流技术性能的几种方法,即: 采用电磁屏蔽、磁路进行传感器优化设计以缩短探头长度、增大信号强度;改进信号调理电路以提高细微缺陷检出能力;利用同态滤波、小波变换以及误差修正等数字信号处理技术确保检测结果的可靠性.实验结果表明,采用上述方法后系统性能得到很大提高,可以有效检测出管道外壁的细微缺陷.     

金属材料缺陷的电磁超声/涡流复合检测技术研究

电磁超声检测和涡流检测因其非接触、检测速度快、对试件表面要求低等优点而被广泛应用于金属材料的缺陷检测中,但电磁超声检测存在近表面的检测盲区,涡流检测对内部深层缺陷灵敏度不高。基于电磁超声和涡流的复合检测方法,设计了能同时满足电磁超声检测和涡流检测的复合式探头,建立了电磁超声和涡流复合检测有限元模型,并对金属试件中不同类型的缺陷进行了检测实验。仿真和实验结果表明,该复合探头不仅能快速检测表面裂纹,而且可激发出具有明显指向性的纵波,一定程度上削弱了波形转换产生的干扰波,可实现对内部缺陷的准确定位、识别,为电磁超声和涡流复合式检测技术在板材的复杂缺陷检测中的应用提供了基础。     

电涡流传感器电路设计

在无损测量当中,电涡流传感器测量因为能够实现工件在线非接触测量,测量精度高、无污染、制作价格低廉等优点,一直被作为一种重要的检测设备,在涡流技术高速发展的今天,电涡流的优势越来越明显应用也越来越广泛。电涡流传感器是电涡流测量淬火层厚度的核心部分,传感器的测量精度直接影响整个测厚设备的精度,传统的电涡流传感器包括测量探头、整流滤波电路的设计、放大器的设计等,电涡流传感器的精确测量也离不开位移测厚标定器,这里主要研究电涡流测厚核心电路的设计。     

双频涡流检测中微弱信号的二维信息提取

为了实现双频涡流无损检测中的有用信号提取,将正交矢量型锁相放大器应用于无损涡流检测.依据涡流检测的阻抗分析原理,利用移相技术和相关检测的算法实现了在双频涡流检测中对微弱信号的幅值、相位二维信息的提取和不同频率信号的分离.这种方法有效的抑制了噪声,实现了双频涡流检测的阻抗正交分解,实验表明.该方法稳定性和精度较好,对其他涡流检测也有借鉴作用.     

牵引电机主极裂纹涡流检测及其信号的小波分析研究

本文针对电力机车牵引电机主极表面包有绝缘层、常规裂纹检测方法难以适用的问题,阐述了透射式涡流检测方法检测电机主极裂纹的原理以及克服提离效应、边缘效应的方法.论文还阐述了运用小波分析方法把检测信号分解,将其频带能量作为不同状态时信号的特征量,对有裂纹、无裂纹、边缘、提离等不同状态的检测信号进行识别.     

具有抑制“提离”效应的旋转座标法

提离效应是在涡流检测中普遍存在的一种干扰因素。它对检测结果有很大的影响。为此，本文提出了旋转座标抑制提离效应的方法，并把单片机技术引入到相应的电路中去。实验结果表明．该法对提离效应的抑制是有效的。同时，智能化的提离抑制电路，大大降低了检测时人为因素的影响，提高了检测的准确率和重复精度，具有较大的实用价值。     

裂纹检测中的相位信息研究

裂纹涡流无损检测时,可以通过测量检测信号与激励信号的相位差来进行判断是否有裂纹.为实现牵引电机主极裂纹检测,对黄铜材料制成的牵引电机主极,在检测信号频率的变化、提离、边缘以及正常和裂纹等情况下,进行检测信号与激励信号的相位差变化测试实验、分析,得出了上述情况下的相位差变化范围,为牵引电机主极裂纹的动态检测提供了依据.