基于涡流效应的金属回转体表面缺陷检测方法研究与应用
发布时间：2021-07-17 20:44
金属回转体被广泛应用在建筑、车企、航天、水利等多个领域,但其在生产或使用过程中极易产生缺陷,对企业的经济效益和使用人员的安全造成影响。为及时发现金属回转体存在的缺陷,必须定期对金属回转体进行缺陷检测,国内企业所用的检测设备主要以引进为主,提高了检测成本。本课题为实现金属回转体表面缺陷的检测,系统地研究涡流缺陷检测技术,开发了一套简单实用的缺陷检测系统,可以满足对金属回转体表面裂纹等缺陷检测的需求。该检测系统以电涡流传感器、角度传感器、数据采集卡等为基础,结合自行开发的检测程序和设计的自动化平台而建立的,该检测装置使用方便、操作简单,可以精确的检测到金属回转体表面及近表面的缺陷位置。由于涡流检测信号易受其他因素影响。本文利用不同激励频率、提离、检测速度等因素对输出信号敏感度不同的特点,通过对金属回转体表面缺陷检测参数的试验研究,最终确定出最佳工作参数组合,提高检测结果的准确性和可靠性。本文主要完成了以下工作:（1）阐述了电涡流金属表面缺陷检测的工作原理,分析了影响涡流检测金属表面缺陷效果的各种因素,给出了由角度信号和位移信号确定回转件表面缺陷位置的算法和实现思路,提出了最佳的工作参数组合...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无损检测的应用
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-2涡流检测基本理论及应用涡流探伤是一种常用的无损探伤技术，在核电，航空，石化，电力，冶金等各个行业中都有应用，具有检测速度快，成本低，易于实现自动化检测的优点。它基于电磁感应理论，无需耦合剂即可实现快速自动检测样品。涡流检测装置是一种功能强大的工具，可以对常规形式的金属回转体进行快速，大规模的检测。2.1涡流检测基本原理电涡流检测是一种基于电磁感应原理的常规无损测试方法[2124]。如果将被测体放置在带有交流电的激励线圈中或附近，则如图2.1所示，在被检测物体的表面会产生与线圈产生的磁场方向相反的磁常当检测到缺陷时，线圈的磁场会发生改变，线圈的阻抗也随之变化。通过这个数值的变化可以无损地确定被测体的物理性能以及是否存在缺陷，这就是涡流检测的基本原理。图2.1涡流的激励与检测因为涡流的大小不仅取决于励磁条件，例如线圈的形状和大小，交流电的频率，线圈与样品的相对位置。还取决于被测体的某些参数，例如被测体材料的电导率，被测体材料的导磁率，被测体表面是否存在缺陷，以及被测体的形状和尺寸。2.2线圈阻抗分析涡流检测主要是检测涡流线圈的阻抗或感应电压的变化[25~28]。可以通过研究阻
内蒙古科技大学硕士学位论文-10-抗的变化知道被测体的特征。2.2.1线圈的阻抗及归一化探头是由金属线制成的线圈，忽略了线圈绕组之间的分布电容，直接由串联电阻和电感电路表示。如图2.2所示。图2.2涡流线圈等效电路图总阻抗的表示，请参见公式（2.1）。00jLRZ（式2.1）线圈的阻抗用二维直角平面坐标表示如图2.3所示：图2.3涡流线圈阻抗平面图该矢量图是一个阻抗二维坐标图。当涡流线圈靠近导体材料时，其等效电路如图2.4a所示。根据变压器的原理，还可以将图a转换为图b中所示的电路。图2.4中0R
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的直驱式液压调平系统设计[J]. 杨海清,钟家硕. 计算机测量与控制. 2020(02)
[2]基于LabVIEW和C#的泥泵输送管道监测系统设计[J]. 林浩,钟卫华,倪福生,蒋爽. 机械与电子. 2020(02)
[3]基于LabVIEW的采煤机模拟调高实验装置测控系统研究[J]. 彭天好,马涛,李长鹏. 煤炭工程. 2020(02)
[4]基于LabVIEW的行星齿轮箱故障分析系统设计[J]. 刘艾强,李智,李青萌. 青岛大学学报(工程技术版). 2020(01)
[5]一种基于LabVIEW失真度测试仪设计实现[J]. 王维维,昌畅,张涛,孙淼. 电子世界. 2020(03)
[6]图尔克角度传感器检测平台提升[J]. 国内外机电一体化技术. 2020(01)
[7]光电检测数据采集卡的设计与应用[J]. 李梦. 无线互联科技. 2020(01)
[8]基于数据采集卡的变压器有载分接开关监测系统设计[J]. 陈明,马宏忠,徐艳,陈冰冰,许洪华,王梁. 变压器. 2019(12)
[9]基于数据采集卡的离子迁移谱仪测控系统[J]. 李立,李宏杰,姚琏. 仪表技术与传感器. 2019(11)
[10]新型换热器管板密封焊涡流检测技术[J]. 李晓光,陆吉,王明辉,孙加伟,孔玉莹,何艺. 无损检测. 2019(11)
博士论文
[1]电磁无损检测缺陷识别与评估新方法研究[D]. 何赟泽.国防科学技术大学 2012
[2]脉冲涡流无损检测若干关键技术研究[D]. 杨宾峰.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]面向多层金属搭接结构的脉冲涡流检测信号处理与缺陷识别方法研究[D]. 丁田雨.浙江大学 2019
[2]高速汽轮机制造阶段振动检测系统的研制与检验研究[D]. 闫学刚.山东大学 2018
[3]涡流位移传感器结构参数与温度对其性能的影响研究[D]. 高更.电子科技大学 2017
本文编号：3288888
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无损检测的应用
内蒙古科技大学硕士学位论文-9-2涡流检测基本理论及应用涡流探伤是一种常用的无损探伤技术，在核电，航空，石化，电力，冶金等各个行业中都有应用，具有检测速度快，成本低，易于实现自动化检测的优点。它基于电磁感应理论，无需耦合剂即可实现快速自动检测样品。涡流检测装置是一种功能强大的工具，可以对常规形式的金属回转体进行快速，大规模的检测。2.1涡流检测基本原理电涡流检测是一种基于电磁感应原理的常规无损测试方法[2124]。如果将被测体放置在带有交流电的激励线圈中或附近，则如图2.1所示，在被检测物体的表面会产生与线圈产生的磁场方向相反的磁常当检测到缺陷时，线圈的磁场会发生改变，线圈的阻抗也随之变化。通过这个数值的变化可以无损地确定被测体的物理性能以及是否存在缺陷，这就是涡流检测的基本原理。图2.1涡流的激励与检测因为涡流的大小不仅取决于励磁条件，例如线圈的形状和大小，交流电的频率，线圈与样品的相对位置。还取决于被测体的某些参数，例如被测体材料的电导率，被测体材料的导磁率，被测体表面是否存在缺陷，以及被测体的形状和尺寸。2.2线圈阻抗分析涡流检测主要是检测涡流线圈的阻抗或感应电压的变化[25~28]。可以通过研究阻
内蒙古科技大学硕士学位论文-10-抗的变化知道被测体的特征。2.2.1线圈的阻抗及归一化探头是由金属线制成的线圈，忽略了线圈绕组之间的分布电容，直接由串联电阻和电感电路表示。如图2.2所示。图2.2涡流线圈等效电路图总阻抗的表示，请参见公式（2.1）。00jLRZ（式2.1）线圈的阻抗用二维直角平面坐标表示如图2.3所示：图2.3涡流线圈阻抗平面图该矢量图是一个阻抗二维坐标图。当涡流线圈靠近导体材料时，其等效电路如图2.4a所示。根据变压器的原理，还可以将图a转换为图b中所示的电路。图2.4中0R
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的直驱式液压调平系统设计[J]. 杨海清,钟家硕. 计算机测量与控制. 2020(02)
[2]基于LabVIEW和C#的泥泵输送管道监测系统设计[J]. 林浩,钟卫华,倪福生,蒋爽. 机械与电子. 2020(02)
[3]基于LabVIEW的采煤机模拟调高实验装置测控系统研究[J]. 彭天好,马涛,李长鹏. 煤炭工程. 2020(02)
[4]基于LabVIEW的行星齿轮箱故障分析系统设计[J]. 刘艾强,李智,李青萌. 青岛大学学报(工程技术版). 2020(01)
[5]一种基于LabVIEW失真度测试仪设计实现[J]. 王维维,昌畅,张涛,孙淼. 电子世界. 2020(03)
[6]图尔克角度传感器检测平台提升[J]. 国内外机电一体化技术. 2020(01)
[7]光电检测数据采集卡的设计与应用[J]. 李梦. 无线互联科技. 2020(01)
[8]基于数据采集卡的变压器有载分接开关监测系统设计[J]. 陈明,马宏忠,徐艳,陈冰冰,许洪华,王梁. 变压器. 2019(12)
[9]基于数据采集卡的离子迁移谱仪测控系统[J]. 李立,李宏杰,姚琏. 仪表技术与传感器. 2019(11)
[10]新型换热器管板密封焊涡流检测技术[J]. 李晓光,陆吉,王明辉,孙加伟,孔玉莹,何艺. 无损检测. 2019(11)
博士论文
[1]电磁无损检测缺陷识别与评估新方法研究[D]. 何赟泽.国防科学技术大学 2012
[2]脉冲涡流无损检测若干关键技术研究[D]. 杨宾峰.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]面向多层金属搭接结构的脉冲涡流检测信号处理与缺陷识别方法研究[D]. 丁田雨.浙江大学 2019
[2]高速汽轮机制造阶段振动检测系统的研制与检验研究[D]. 闫学刚.山东大学 2018
[3]涡流位移传感器结构参数与温度对其性能的影响研究[D]. 高更.电子科技大学 2017
本文编号：3288888
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