基于涡流/磁记忆集成检测方法的金属构件缺陷评价研究

发布时间：2022-07-09 20:44

　　铁磁性材料和铝合金材料是现在工业应用中最为广泛的材质,在工业服役过程中,承受应力集中、腐蚀等因素产生裂纹,将直接影响到构件的安全应用,因此使用无损检测方法对其检测提前预防断裂极其重要。涡流检测基于电磁感应原理能够有效检出导电材料的表面及近表面缺陷,金属磁记忆检测基于磁机械效应对铁磁性材料应力集中部位发生损伤提前预防。本文基于涡流检测和磁记忆检测原理,研制了涡流-磁记忆集成检测探头,展开了对铁磁性材料的低周疲劳试验,分析不同疲劳次数下,涡流检测、磁记忆检测与裂纹长度之间的关系。针对铝合金复杂构件,研制专用多通道涡流检测探头,开展检测试验,分析了组织结构对检测信号的影响,探讨随提离距离变化检测信号幅值与相位的变化规律,拟合出线性变化曲线。首先,基于74HC4052B芯片绘制分时电路的原理图,印刷电路板,解决了电桥残差电压信号失真问题,开展了分时复用检测试验,实现了各个通道的一致性;选用MLX90393传感器芯片,搭建了磁记忆多通道检测模块,使用美国Lakeshore421高斯计与检测传感器测量磁场数值对比,具有较好一致性;集成涡流检测模块与磁记忆检测模块于同一探头;研制辅助检测工装,实现了... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 课题研究主要内容
第二章 涡流-磁记忆集成检测理论基础
    2.1 引言
    2.2 涡流-磁记忆集成检测理论
    2.3 涡流检测理论
        2.3.1 麦克斯韦经典电磁场理论
        2.3.2 涡流检测等效电路模型及阻抗分析法
        2.3.3 涡流探头检测特性
    2.4 磁记忆检测理论
        2.4.1 铁磁性材料能量表述
        2.4.2 铁磁性材料力学特性
        2.4.3 磁记忆检测基本原理
    2.5 本章小结
第三章 涡流-磁记忆集成检测系统研制
    3.1 引言
    3.2 多通道涡流检测探头模块
        3.2.1 分时芯片的选取
        3.2.2 电路设计及制作
        3.2.3 涡流检测试验分析
    3.3 磁记忆检测探头模块
        3.3.1 磁场传感器的选择
        3.3.2 传感器的电路设计
        3.3.3 检测芯片的校准
    3.4 检测探头的设计和制作
        3.4.1 检测探头的集成
        3.4.2 测距检测辅助工装研制
    3.5 涡流-磁记忆检测系统总体设计方案
        3.5.1 多通道涡流检测系统设计
        3.5.2 磁记忆检测系统设计
    3.6 本章小结
第四章 30CrMo钢低周疲劳涡流-磁记忆集成检测试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验条件及方案
        4.2.1 试验条件
        4.2.2 检测探头
        4.2.3 检测方案
    4.3 低周疲劳试验集成检测研究
        4.3.1 标定试验
        4.3.2 低周疲劳试验检测
    4.4 工程应用检测试验研究
    4.5 本章小结
第五章 多通道涡流检测探头的研制及缺陷评价研究
    5.1 引言
    5.2 四通道涡流检测探头设计及对铝合金部件缺陷试验研究
        5.2.1 试验条件
        5.2.2 试验方案
        5.2.3 R角铝合金试样检测试验
    5.3 组织结构对涡流检测信号影响分析
        5.3.1 电导率测量结果分析
        5.3.2 金相组织结构分析
    5.4 提离对检测信号影响
    5.5 工程应用检测试验研究
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3657785