基于直流通电测磁的多层铝板深层缺陷检测方法研究
发布时间：2021-03-11 04:43
多层导电结构广泛应用于航空航天、石油化工等领域,但如何对其内部缺陷进行检测与定量化评价是亟待解决的难题。为此,本文基于直流通电测磁方法,开发了一套无损检测系统,并以多层铝板为检测对象,开展多层导电结构深层缺陷的检测与定量化评价方法研究。其主要内容包括:（1）基于毕奥-萨法尔定理和电流磁效应,阐述了直流通电测磁法的检测原理,并利用Comsol软件分别对通电多层铝板的内部电流密度和周围磁场分布特点进行了仿真,研究了激励电流大小、提离值对磁通密度Bx的影响,再根据磁场分布特点对测磁传感器进行了选型。（2）设计了基于直流通电测磁法的TMR阵列多层铝板缺陷检测系统,系统主要包括直流激励、信号调理放大以及系统软件模块。其中,系统软件能实现阵列信号显示、数据采集、数据存储、峰值显示、数据回放、实时监测和缺陷报警等功能。基于上述检测系统,依次对探头灵敏度、检测范围进行了测试,并开展缺陷检测实验,再通过最小二乘法对阵列信号中基线趋势进行拟合,以此消除信号中趋势项对检测信号的影响。结果表明,该系统具有较高的灵敏度,能够实现多层铝板内部缺陷的快速检测。（3）结合仿真和实验,分析了多层铝板深层裂纹缺陷、腐蚀缺...
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有限元建模与网格划分
而磁场的改变是由导体内部电流的变化引起的。多层结构内部出现缺陷时，电流的流动和分布发生改变，最终导致周围空间磁场发生改变。根据 COMSOL的仿真结果提取经过缺陷的两个平面：X-Y 平面和 Y-Z 平面，并分别在两个平面中绘制电流密度矢量图如图 2.3 所示。从图中可以看出，电流从缺陷两侧以及缺陷的上方和下方通过，电流分布不均匀，缺陷周围电流密度均有一定程度的增加。
分别为没有缺陷位置处和经过缺陷的截面，在两个截面中绘制磁通密度等势图如图2.4 所示。从图中可以看出，在没有缺陷的位置，试件附近磁场呈椭圆形状均匀分布，越接近试件表面磁通密度越大，铝板两侧磁通密度比铝板中间的磁通密度大；在有缺陷的位置，铝板周围磁通密度发生了改变，铝板两侧磁通密度增加，铝板上表面和下表面的磁通密度减小。I
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于TMR的地磁场测试平台设计[J]. 惠延波,刘任波,王莉,牛群峰. 仪表技术与传感器. 2018(10)
[2]一种新的漏磁无损检测特征量提取方法[J]. 张波,尹爱军,付道一,尹和欢. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]泵性能测试曲线分段最小二乘多项式拟合算法[J]. 汤跃,肖妹,汤玲迪. 排灌机械工程学报. 2017(09)
[4]TMR传感器及其在电磁检测中的应用[J]. 张继楷,杨芸,康宜华,雷啸锋. 无损检测. 2016(12)
[5]有色金属通电测磁探伤方法可行性研究[J]. 张继楷,康宜华,李冬林,邓志扬. 传感器与微系统. 2016(08)
[6]锐视测控平台,打造测试测量开源架构——记上海简仪科技有限公司隆重开业[J]. 国外电子测量技术. 2016(07)
[7]基于损伤检测的飞机结构腐蚀损伤预测方法对比研究[J]. 叶宝玉,黄昌龙,朱芳. 航空维修与工程. 2016(03)
[8]铁磁性构件缺陷的脉冲涡流检测传感机理研究[J]. 周德强,王俊,张秋菊,吴静静,张洪. 仪器仪表学报. 2015(05)
[9]江苏多维科技推出200mV/V/Oe超高灵敏度的高性能TMR磁传感器[J]. 电脑与电信. 2015(04)
[10]飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测传感器参数优化[J]. 邹国辉,朱克宁,付跃文,李朝夕,蔚道祥. 失效分析与预防. 2015(01)
博士论文
[1]通电式交流电场和磁场扰动无损检测方法[D]. 叶志坚.华中科技大学 2015
[2]多层导电结构电涡流检测的解析建模研究[D]. 范孟豹.浙江大学 2009
[3]多层导电结构深层缺陷电涡流检测和定量化评估研究[D]. 叶波.浙江大学 2009
[4]多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D]. 黄平捷.浙江大学 2004
硕士论文
[1]多层铆接结构铆钉孔周裂纹的脉冲涡流检测及其自动化扫描实现[D]. 雷美玲.南昌航空大学 2018
[2]多层异种金属粘接结构内部缺陷热成像无损检测研究[D]. 李晓希.电子科技大学 2018
[3]多层导电结构脉冲涡流检测信号处理和内部缺陷判别方法研究[D]. 骆旭伟.浙江大学 2018
[4]多层板材电磁无损检测技术研究[D]. 杨海龙.电子科技大学 2015
[5]飞机蒙皮搭接结构多位置损伤疲劳寿命分析[D]. 毛可毅.中国民航大学 2013
[6]飞机多层金属结构脉冲涡流检测技术研究[D]. 赖圣.南昌航空大学 2012
[7]导入直流电激励的电磁检测方法[D]. 谈存真.华中科技大学 2012
[8]基于传感器阵列的脉冲漏磁特征提取技术研究[D]. 孙寅春.南京航空航天大学 2010
[9]基于GMR的多层金属板材厚度检测系统研究[D]. 杨可卫.浙江大学 2007
[10]磁性隧道结中隧道磁电阻效应（TMR）的研究[D]. 蔡蕾.扬州大学 2007
本文编号：3075878
【文章来源】：湖北工业大学湖北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有限元建模与网格划分
而磁场的改变是由导体内部电流的变化引起的。多层结构内部出现缺陷时，电流的流动和分布发生改变，最终导致周围空间磁场发生改变。根据 COMSOL的仿真结果提取经过缺陷的两个平面：X-Y 平面和 Y-Z 平面，并分别在两个平面中绘制电流密度矢量图如图 2.3 所示。从图中可以看出，电流从缺陷两侧以及缺陷的上方和下方通过，电流分布不均匀，缺陷周围电流密度均有一定程度的增加。
分别为没有缺陷位置处和经过缺陷的截面，在两个截面中绘制磁通密度等势图如图2.4 所示。从图中可以看出，在没有缺陷的位置，试件附近磁场呈椭圆形状均匀分布，越接近试件表面磁通密度越大，铝板两侧磁通密度比铝板中间的磁通密度大；在有缺陷的位置，铝板周围磁通密度发生了改变，铝板两侧磁通密度增加，铝板上表面和下表面的磁通密度减小。I
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于TMR的地磁场测试平台设计[J]. 惠延波,刘任波,王莉,牛群峰. 仪表技术与传感器. 2018(10)
[2]一种新的漏磁无损检测特征量提取方法[J]. 张波,尹爱军,付道一,尹和欢. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]泵性能测试曲线分段最小二乘多项式拟合算法[J]. 汤跃,肖妹,汤玲迪. 排灌机械工程学报. 2017(09)
[4]TMR传感器及其在电磁检测中的应用[J]. 张继楷,杨芸,康宜华,雷啸锋. 无损检测. 2016(12)
[5]有色金属通电测磁探伤方法可行性研究[J]. 张继楷,康宜华,李冬林,邓志扬. 传感器与微系统. 2016(08)
[6]锐视测控平台,打造测试测量开源架构——记上海简仪科技有限公司隆重开业[J]. 国外电子测量技术. 2016(07)
[7]基于损伤检测的飞机结构腐蚀损伤预测方法对比研究[J]. 叶宝玉,黄昌龙,朱芳. 航空维修与工程. 2016(03)
[8]铁磁性构件缺陷的脉冲涡流检测传感机理研究[J]. 周德强,王俊,张秋菊,吴静静,张洪. 仪器仪表学报. 2015(05)
[9]江苏多维科技推出200mV/V/Oe超高灵敏度的高性能TMR磁传感器[J]. 电脑与电信. 2015(04)
[10]飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测传感器参数优化[J]. 邹国辉,朱克宁,付跃文,李朝夕,蔚道祥. 失效分析与预防. 2015(01)
博士论文
[1]通电式交流电场和磁场扰动无损检测方法[D]. 叶志坚.华中科技大学 2015
[2]多层导电结构电涡流检测的解析建模研究[D]. 范孟豹.浙江大学 2009
[3]多层导电结构深层缺陷电涡流检测和定量化评估研究[D]. 叶波.浙江大学 2009
[4]多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D]. 黄平捷.浙江大学 2004
硕士论文
[1]多层铆接结构铆钉孔周裂纹的脉冲涡流检测及其自动化扫描实现[D]. 雷美玲.南昌航空大学 2018
[2]多层异种金属粘接结构内部缺陷热成像无损检测研究[D]. 李晓希.电子科技大学 2018
[3]多层导电结构脉冲涡流检测信号处理和内部缺陷判别方法研究[D]. 骆旭伟.浙江大学 2018
[4]多层板材电磁无损检测技术研究[D]. 杨海龙.电子科技大学 2015
[5]飞机蒙皮搭接结构多位置损伤疲劳寿命分析[D]. 毛可毅.中国民航大学 2013
[6]飞机多层金属结构脉冲涡流检测技术研究[D]. 赖圣.南昌航空大学 2012
[7]导入直流电激励的电磁检测方法[D]. 谈存真.华中科技大学 2012
[8]基于传感器阵列的脉冲漏磁特征提取技术研究[D]. 孙寅春.南京航空航天大学 2010
[9]基于GMR的多层金属板材厚度检测系统研究[D]. 杨可卫.浙江大学 2007
[10]磁性隧道结中隧道磁电阻效应（TMR）的研究[D]. 蔡蕾.扬州大学 2007
本文编号：3075878
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3075878.html
