基于模拟移相的复杂轮廓面铁磁性构件漏磁检测信号处理方法

发布时间：2020-08-02 06:20

【摘要】：漏磁无损检测被广泛应用到铁磁构件的产品质量检测或在役损伤检测。现有漏磁无损检测从常规规则轮廓对象如钢管/板向复杂轮廓件如增材制造焊接件、钢丝绳及螺纹件拓展是其发展方向。但在复杂轮廓面构件漏磁检测中,由于复杂轮廓面引起的复杂变化磁场与缺陷漏磁场交互作用,信号异常复杂,降低了对后者的检出识别能力,开展复杂轮廓铁磁性构件的漏磁探伤特别是信号处理具有重要意义。首先,针对在漏磁检测中铁磁构件的复杂轮廓所产生的轮廓背景信号掩盖了缺陷信号最终导致缺陷信号难以检测并识别出的问题,提出采用基于多路信号移相降低轮廓磁场信号特征从而提高缺陷漏磁场信号显示度的信号处理方法,期间进行了复杂轮廓面构件检测特征分析,针对被检特征提出了信号处理电路设计的具体方案。然后,在分析放大电路和移相电路原理的基础上,建立了前置放大滤波电路以及移相差分电路的Multisim电子电路仿真模型,对基于多路信号移相的复杂轮廓与缺陷信号处理方法可行性及具体优化进行了仿真,确定了电路中电子元器件的参数,紧接着搭建了简易移相电路,利用正弦波初步验证了移相电路的准确性。进而,根据多通道信号处理电路的仿真分析,设计完善了信号处理电路,主要包括前置放大滤波电路、移相电路和差分电路三个模块,其中详细介绍了电路中所用到的各个电子元器件的选型问题。利用正弦波对信号处理电路板的放大及移相功能进行了进一步的验证。最后,设计了信号处理电路采集模块以及漏磁检测系统仪表面板,并重新制作了漏磁检测系统仪表。利用该套漏磁检测系统对实验室现有的钢丝绳以及波纹度板进行了测试,验证了该套检测系统中信号处理电路的准确性以及高效性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG115.28
【图文】：

示意图,交流励磁,漏磁检测,钢丝绳

检测技术至今已经发展了近百年。世界上第一台钢丝绳学家 C. MeCann 和 R. Cdson 在 20 世纪初研制而成[1]。该理示意图如图 1-1 所示。由于当时科学技术的限制，传感，使得该检测装置很难投入到实际应用中去。1930 年， 1-2 中直流励磁检测原理的钢丝绳漏磁检测装置，多年后中。直到进入 20 世纪 70 年代后，随着永磁材料和传感始研究用永磁铁做磁化器对钢丝绳进行漏磁检测[2-3]，使大的进步。20 世纪 70—80 年代期间，波兰、日本等国的进行了全面的研究，包括励磁装置、检测探头类型以及代后期，随着科学技术的发展，钢丝绳漏磁检测技术又迈向集成化、数字化方向发展。20 世纪 80 年代后期，来自eischedel 博士对钢丝绳漏磁检测信号处理增加了积分电路[4-7]。

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华中科技大学硕士学位论文2 复杂轮廓面构件漏磁检测特征信号处理原理复杂轮廓面构件检测特征在漏磁检测中，检测对象的表面状况不尽相同，有些被检测构件表面轮廓复丝绳、增材制造焊接构件或螺纹丝扣构件。如图 2-1，我们展示了三种典型廓面构件及其缺陷。

【参考文献】