65Mn钢板电镀镍层厚度的增量磁导率检测方法

发布时间：2021-06-17 05:35

　　针对铁磁性构件表面的铁磁性镀层测厚问题,提出利用增量磁导率检测方法,同步获取多种有效磁参量对镀层厚度进行无损表征.采用镀镍的65Mn钢板作为检测试样,对不同试样中检测得到的高低频叠加磁场响应信号进行滤波分离、正交解调等处理,最终提取出切向磁场、涡流阻抗和增量磁导率曲线中的多项特征参量.采用线性拟合方法对比分析了多项磁参量对镀层厚度的表征效果（线性相关程度和归一化灵敏度）,选取出重复测试分散性小、归一化灵敏度高的磁参量,实现了65Mn钢板表面镀镍层厚度的良好检测. 

【文章来源】：北京工业大学学报. 2020,46(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

增量磁导率检测系统及示意图

测试系统由基于LabVIEW的主控软件进行参数设置和指令发送,使用National Instruments公司的SCB-68A激励板卡产生高低频叠加正弦波作为激励电压信号. 激励信号通过KEPCO BOP-400L双极性电源进行放大后,施加到激励线圈. 激励信号中的低频成分选用1 Hz、6Vpp的正弦波,主要用于提供低频高强度磁场使被测试件磁化;相对较高频率的正弦波(100 Hz,1Vpp),用于在材料磁化过程中激发涡流场. 激励信号经双极性电源放大后输出至激励线圈,电流有效值为1.80 A,功率为7.78 W. 激励电压信号U0(t)与霍尔元件输出电压信号U1(t)均被采集板卡同步采集,采样频率为10 kHz. 典型的U0(t)和U1(t)信号波形如图2所示. 可以看出,由于材料具有非线性磁滞特征,在低频正弦励磁场作用下,霍尔元件测得的切向磁场强度信号并非标准正弦而存在波形畸变. 在高频涡流场作用下,检测得到的高频涡流信号也随低频磁化过程而存在差异. 一方面,表明霍尔元件检测的高、低频信号均携带了表层试件信息;另一方面,需讨论磁化周期内低频和高频成分对试件表面镀层厚度变化的灵敏度,以实现镀层厚度的最优表征.2 信号处理方法与特征参量提取

切向磁场强度信号包含大量谐波成分,对H(t)进行频谱分析,如图3(b)所示,在频域内对切向磁场强度信号的谐波成分进行统计观察,提取基波幅值A1和3、5、7阶奇次谐波幅值A3、A5、A7,用于镀层厚度的表征参量.图4 涡流阻抗信号及幅频谱

【参考文献】：
期刊论文
[1]智能型高精度涂镀层涡流测厚仪的研制[J]. 楼敏珠,张云柯,程英丽.  无损检测. 2010(06)



本文编号：3234578