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。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

基于脉冲涡流热成像的下表面缺陷评估

针对目前金属材料在高频涡流的激励下,趋肤深度十分小,可视为表面加热,试件下表面缺陷难以被捕捉的现象,提出了基于脉冲涡流热成像纵向热传导的方法来对其下表面缺陷进行识别,同时根据曲线斜率变化来对下表面缺陷进行量化研究。针对铁磁性、非铁磁性材料,通过有限元仿真以及实验验证的方法进行研究。结果表明：当缺陷处横向宽度与剩余厚度之比大于2时,热传导的纵向传导效应会大于横向传导效应,在材料表面形成明显的温度差,从而实现下表面缺陷的检测,并根据温度响应曲线斜率的线性变化与非线性变化所对应的时间点来定量分析缺陷深度之间的关系。     

反射/透射涡流非铁磁性材料检测仿真与实验

针对非铁磁性板材的反射式和透射式涡流探头,建立反射式和透射式涡流检测有限元仿真模型,分析不同激励频率两种形式的涡流探头可检测缺陷的深度与标准渗透深度的关系,并通过实验证实仿真分析的有效性。结果表明:反射式涡流可检测缺陷深度与标准渗透深度基本一致;透射式涡流在高频率激励下可检测缺陷的深度远大于标准渗透深度。这为合理选择线圈形式和优化传感器性能提供参考。     

铁磁性材料脉冲漏磁检测成像系统的设计

针对铁磁性金属材料损伤大范围检测的需求，提出了基于矩形探头x分量检测的方式，在此基础上设计了一种基于LabVIEW开发的检测成像系统。该系统主要包括硬件模块和软件模块2个部分，其中硬件部分主要包括信号模块、功放模块、分时复用模块、信号处理与采集模块、脉冲漏磁阵列检测传感器模块等部分，软件部分主要包括信号采集程序、信号消噪程序以及成像程序等部分。实验证明该实验系统具有较好的灵敏度，可以满足铁磁性缺陷成像的要求。