电磁超声表面波探伤技术

针对金属板材表面大范围的健康监测问题,进行了电磁表面波的研究。设计了基于电磁超声原理表面波探伤系统,其主要由激励、接收和换能器组成。由表面波的特性,推导出了表面波的激发频率,线圈采用反复绕制的回折线圈,其优点是增大单位面积的电流。激励采用推挽式功率放大,接收采用二级放大。在长600mm、宽300mm、厚30mm铝板上进行试验,实验结果表明利用一发一收的换能器模式能够检测铝板表面的缺陷,达到了对铝板表面探伤的效果。     

管道漏磁内检测缺陷可视化方法

针对长输管道漏磁内检测数据,基于图像可视化方法对管道管壁缺陷特征检测的问题进行可视化图像显示。将数据直接转化成屏幕上的点,生成一系列的漏磁曲线图形;将检测到的数据经过处理转换成对应的灰度值,由灰度值生成灰度图像;利用插值、滤波等图像增强手段进行图像处理,得到清晰的灰度图像,该灰度图像显示出管壁的缺陷;生成的灰度图像经过密度分割法转换成伪彩色图像,使管道缺陷视觉效果明显。实验表明,管道内部的缺陷特征信息通过曲线图形、灰度图像、伪彩色图像能够直观、形象地显示,提高数据分析的质量与效率。     

水下超声波测距技术的研究

超声波测距方法具有对介质不敏感、适应恶劣环境等特点,非常适合在水、油等流体环境中应用。文章介绍了水下超声波测距的基本原理:由单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。给出了系统构成、电路原理及程序设计。实验结果表明该系统可以完成水下1米范围内的距离测量。     

有限冲击响应数字滤波器的DSP实现

数字滤波是信号处理过程的主要方式,FIR数字滤波器以其系统稳定和易实现线性相位应用更为广泛。设计了采用窗函数法的FIR数字带通滤波器,在DSP中采用单采样模式,在每一个采样周期内只产生一个信号输出值,实时处理采样后的信号。通过MATLAB进行滤波器的仿真,修改滤波器的参数使其达到设计指标。利用窗函数法设立的FIR数字滤波器,是获得较好的主瓣最大能量和旁瓣衰减意义下的最佳设计方法。     

多通道高速智能超声探伤仪的研制

介绍了采用Ｄ／Ａ数字闸门来代替模拟闸门,用补偿判伤闸门来代替补偿前置放大器,用单片机网络来负责系统的数据传输和协调各通道探伤的设计思想;给出了整机与探伤部分的设计框图·阐述了系统各部分的主要功能．本探伤仪符合板材生产中的探伤要求,成本小于国外同类型产品．     

电力变压器匝比测试仪

介绍了变压器匝比测试仪的两个部分,测试电源和测试电路,经Ｄ／Ａ转换、滤波、功率放大及变压器后,获得测试所需的精密电源,测试电路以８０３１为微处理器,配以自动组别切换电路、极性判别电路等,能自动测出任意组别变压器的匝比、误差等。并打印。     

微波传播模式对增强金属表面缺陷检测能力的研究

由于微波穿透能力强,衰减小的特性,利用微波可对处于复杂工况下难以检测的钢板、储罐底板等进行检测。利用微波反射法对钢板表面缺陷情况进行检测,通过对矩形波导中的传播模式及频率的选择,选取钢板缺陷检测的最佳微波传播模式以及最佳传播频率。矢量网络分析仪发射和接收微波,通过接收微波反射波信号的回波损耗对缺陷检测能力进行判定,分别对频率范围为2.58～5.17 GHz、2.58～5.26 GHz、 2.58～5.86 GHz、2.58～7.38 GHz的钢板缺陷处的微波反射波信号进行分析并且计算不同频率下的微波传播模态,确定微波最佳检测频率。对不同频率下的微波传播模态进行分析,得出微波最佳检测频率范围为5.5～6 GHz, TE₀₁,TM₁₁模式对钢板表面缺陷具有很好的检测能力。     

曲线拟合在管道漏磁内检测信号重构中的应用

针对管道漏磁内检测缺陷信号的重构问题,研究了曲线拟合和最小二乘法的基本原理,以管道漏磁内检测有限元仿真分析软件所得到的半椭圆型缺陷数据为研究对象,建立了径向磁通密度特征的二元一次方程组和二元二次方程组,运用最小二乘曲线拟合方法实现对仿真数据的二元一次函数拟合和二元二次函数拟合.应用MATLAB编写程序求出拟合系数,得到拟合方程,拟合计算结果与仿真数据基本吻合.通过对两组函数方程进行误差分析,结果表明二元二次拟合函数能更准确地描绘出缺陷大小与检测数据之间的函数关系,二次拟合模型更可靠,为管道漏磁内检测缺陷信号重构提供了函数支持.     

基于矫顽力的钢板应力集中区域检测方法

针对铁磁性材料由于应力集中导致裂纹、断裂甚至失效等问题,研究了应力对铁磁性材料磁化强度取向的影响以及铁磁性材料矫顽力与所受应力的关系,提出了通过测量铁磁性材料的矫顽力实现应力检测的方法.采用U型探头进行测量,由U型探头上激励线圈中的电流信号和检测线圈中产生的电压信号描绘出不同外力条件下钢板的磁滞回线,从而得到钢板矫顽力的值.结果表明,外力使钢板内部产生应力,导致矫顽力减小,通过测量铁磁性材料的矫顽力实现对应力集中区域的检测,有效预防了工件由于应力集中造成的断裂等问题.     

基于超声波的钢板防腐层剥离检测方法

针对管道防腐层破损和剥离的检测问题,从钢板防腐层模型出发,提出了一种基于超声波的钢板防腐层剥离检测算法.该算法利用兰姆波在单层介质和双层介质中的传播特性,得出了不同传播介质与超声波传播速度变化的关系.在有限元仿真软件ANSYS环境下构建了裸钢板模型及外壁涂有防腐层的钢板模型,分别在这两种模型下进行受力振动产生超声波,并对超声波的传播速度进行对比分析.通过仿真计算得出,超声波在有防腐层钢板中比在裸钢板中的传播速度慢,根据仿真模型搭建实验平台,验证了仿真结果的正确性,从而可进行基于超声波的钢板防腐层剥离检测.