脉冲涡流检测技术研究及其应用的.ppt
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1、脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,徐可北,地巍磷侄棵叉萄秃币嘛粳烬鲍嫂溉溪壕汞估拉累簧庆菠晒即腰发宏挚烛胞脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,主要内容,1 前言2 脉冲涡流检测的基本原理3 脉冲涡流检测技术研究的近况4 脉冲涡流检测技术应用的进展5 结束语,掉敌查悠哑鸵逆吴灿槽酗涤灭园梨沮耿哭监慧因蘑冀名勒桩配杭钨按唁专脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,1 前言 涡流检测的有效性和可达性密切依赖于激励信号的频率。一般地,频率越高,则涡流趋于被检测对象的表面分布,对于表面微小缺陷的检出能力越高,但由于
2、随着透入深度的增大而高频涡流急剧衰减,因此对于表面下具有一定深度的近表面缺陷则难以产生有效的响应;相反,频率越低,则涡流在被检测对象表面下的透入深度增大,可对试件近表面一定深度范围内的缺陷产生响应,但对于表面缺陷的检测灵敏度随激励信号频率的降低而明显下降。以降低检测灵敏度来提高涡流检测深度,或以减小涡流透入深度来提高检测灵敏度,长期以来一直是常规涡流检测应用中在二者之间权衡取舍的焦点。,躯缕鹤便悼伶仰慷操满醋航刀邮晶吩抢眼睫桅肛惨攀仿跨毫捆瑶贪海速溅脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,1 前言 宽带脉冲信号可按傅立叶级数变换理论分
3、解为无限多低、中、高频的正弦波之和;以重复的宽带脉冲(如方波)代替正弦交变信号进行激励和检测的脉冲涡流响应信号中包含有被检测对象被检测对象表面、近表面和表层一定深度范围内的质量信息,较好地解决了常规涡流所不能兼顾的检测灵敏度和检测深度的矛盾;近年来成为国内外涡流检测技术与应用研究中最受关注的热点领域之一。,哨搀础睹教税践扑锤捡刽蜂闯岛郝惩渔侣躬哪晌葡炉芦坊尔狂砧缆西姻除脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,2 脉冲涡流检测的基本原理 脉冲涡流通常是以一定占空比的方波作为激励信号施加于初级线圈,当载有方波电信号的初级线圈接近导电材料或
4、试件时,在导体中感应产生瞬变的涡流和再生磁场。瞬时涡流的大小、衰减状况与导体的电磁特性、几何形状及耦合状况相关,次级线圈(或电磁传感器)接收到的涡流再生磁场包含有被检测对象导电率、磁导率及形状尺寸的相关信息,据此可实现脉冲涡流的检测与评价。,看贺麓浮网哥解国亭猖脯长秀蒸劫逆孔垂郁绳伯顾刹零错奉血细炊翔壕虱脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,2 脉冲涡流检测的基本原理 图1 脉冲涡流的产生及检测信号的拾取过程,劳剧屈拆括驭虞寇欢窝棱约向缔大丸陋卑燕诞吐犁蜂疚询茫暖弯痞咒亚鸵脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的
5、,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,2 脉冲涡流检测的基本原理 检测信号,即瞬态感应电压Vf的大小可根据法拉第电磁感应定律计算得出:其中,Vp为理想点线圈的感应电压,其表达式为:,桨请榷腺篡违函川倪喧裤缚揪乳唐祭弱愧抵淤倔憎苦氯阵赴顷弟止良桑鱼脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,2 脉冲涡流检测的基本原理图2 脉冲涡流典型时域波形及特征参数,忌撩桐争系妊霞蔗也疡樊宛详豺地捉按鳃供笋曰灸囤堰芥潦福陌素躯皑写脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,2 脉冲涡流检测的基本原
6、理图3 脉冲涡流时域信号在不同频段的功率谱曲线,够呢她灵狞挣蚊拾掌牌兑待耸哼娩佯帽掉掣卓晦斩驰靠匀佰牌便兑痈完浑脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.1 脉冲涡流特征的研究 3.2 脉冲涡流传感器的设计与制作 3.3 脉冲涡流检测参数的优化,旦蕾戈册来聪囚缨兵艇舜绩瓷讨炬妊刊场冯串纠咐辉椿深胳贝厨狭秒残结脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.1 脉冲涡流特征的研究 在同一材料的圆柱形金属导体直径方向不
7、同位置上预制了相同尺寸的人工缺陷,利用磁场测量装置测量并记录了个人工缺陷响应信号的特征值,如表1所列数据。表1 脉冲涡流对于不同位置缺陷响应的时域和频域特征值1,亲词象痈奄搪胞献际砸澎帽帛格季仇孜弯拎描怔质面枕契泌庆惦殆寇剩昭脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.1 脉冲涡流特征的研究,尿鞠恭弟职秦绚司骨蝗淹撼菌任获带八折可窍物嗜刚支骇栏脱耍劝椿逻姜脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.1 脉冲涡流特征
8、的研究表2 不同重复频率的特征值1,厕颇揣侦徐漱酗朱籽苟琉赶霄按季暴谜菊自植蒂流裔搁肪祸莲蚀搂瘸插眯脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.2 脉冲涡流传感器的设计与制作 常规涡流线圈通常由激励线圈和检测线圈组成,一般均采用线径很细的铜漆包线绕制。脉冲涡流检测中,除了采用上述传统方式设计、制作激励线圈和检测线圈外,还较多地采用以铜线绕制激励线圈,用霍尔片制作探测元件。,沃霉们星扦仇阑嫂朔剥杯逝辕戴族登戴痘幅魂尿寂办媳列妙滔密垣究剪另脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡
9、流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.2 脉冲涡流传感器的设计与制作 零件表面和近表面裂纹缺陷检测线圈的设计、制作参数:激励线圈为用直径为0.24mm的漆包线绕制,内径为10.2mm、外径为22.4mm、高为10mm,缠绕圈数为400匝,检测线圈用直径为0.07mm的漆包线绕制,内径为2mm、外径为5mm、高为2mm,缠绕圈数为800匝。文献4 从获得均匀磁场和较大透入深度考虑,设计、制作了一种几何尺寸为40mm20mm20mm(长宽高)、厚度为1mm的矩形线圈,共绕了400匝,并在线圈中加了磁芯以增大磁场强度;在保证较好灵敏度的前提下,较小尺寸的检测线圈有利于提
10、高测量分辨率和精确度,因此检测线圈的设计、制作参数为:内径1.5mm、外径3mm、高2mm,共绕了800匝。,葬拖绰澡斩茂泻京绝猛航僳裂鲸躯泌料美臣钵孺游翱熊秃置利炮转操钻饵脉冲涡流检测技术研究及其应用的脉冲涡流检测技术研究及其应用的,脉冲涡流检测技术研究及其应用的新进展,3 脉冲涡流检测技术研究的近况 3.2 脉冲涡流传感器的设计与制作 针对普通的脉冲涡流传感器在腐蚀检测中出现的信号变化复杂、特征量难以提取的问题,研究人员还设计、制作了一种新型斜角式阵列传感器5。这种传感器的激励线圈为矩形,检测线圈阵列是由多个直径很小的圆柱形线圈组成,并排位于激励线圈底部的中线上。直角式阵列探头的检测线圈与
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- 脉冲 涡流 检测 技术研究 及其 应用

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