脉冲涡流无损检测技术研究

发布时间：2017-05-07 13:15

  本文关键词：脉冲涡流无损检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：脉冲涡流检测技术虽然不属于生产技术，但其本身在工业应用中有着重大意义，国内外相关人员已对其开展了深入的研究。本文在查阅大量文献的基础上，总结了现阶段国内外在脉冲涡流检测领域的研究热点和研究现状。 在深入理解其工作原理及技术特点的基础上，本文对脉冲涡流检测技术中的集肤效应和提离效应这两个关键问题做了深入分析，并使用专业无损检测软件CIVA对其进行了仿真实验。仿真结果表明，随着激励频率的增大，金属中的渗透深度越小，表面涡流密度越大；随着提离距离的减小，金属表面涡流密度越大，且涡流分布越集中，便于缺陷目标的定点检测。 然后研究设计了脉冲涡流无损检测实验系统。对激励线圈的参数进行了优化设计，利用CIVA仿真软件仿真了激励线圈中的磁芯对金属中感应涡流的影响；并讨论比较了漆包线线圈与霍尔传感器作为检测元件的区别，最后确定了漆包线线圈的方案，在此基础上自行设计研制传感器探头。在讨论比较了不同功率放大方案后，选用固态继电器作为方波功率放大模块的核心。最后采用NI数据采集卡和LabVIEW软件实现涡流信号的采集和最终保存。 涡流数据的信号处理分析是本文的重点内容，，在使用脉冲涡流无损检测实验系统对金属缺陷进行检测实验后，得到反映缺陷信息的瞬态信号和一次扫描波形。然而瞬态信号的高频噪声，以及一次扫描波形中峰值扫描曲线的抖动对检测结果造成不良影响。最后以Matlab为工具，研究了小波阈值去噪对瞬态信号的去噪，讨论并实验验证了在瞬态信号去噪中，软阈值相对于硬阈值的优越性；利用小波的多尺度分析思想，研究了小波趋势提取在一次扫描波形的应用，经过处理后的一次扫描波形重新提取峰值扫描曲线，消除了原来的抖动，最后由实验进行了验证。
【关键词】：脉冲涡流 CIVA仿真 小波阈值去噪 多尺度分析 无损检测系统
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB302.5
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 研究背景与意义7-8
• 1.2 脉冲涡流检测技术概述8-9
• 1.3 国内外研究现状及研究趋势9-13
• 1.3.1 国外主要研究现状9-10
• 1.3.2 国内主要研究现状10-12
• 1.3.3 涡流检测技术的发展趋势12-13
• 1.4 论文主要研究内容和章节安排13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第二章 理论及关键问题仿真15-28
• 2.1 传统涡流探伤原理及方法15-17
• 2.1.1 传统涡流探伤原理15-16
• 2.1.2 阻抗分析法的模型16-17
• 2.2 脉冲涡流探伤原理与方法17-21
• 2.2.1 脉冲涡流探伤技术原理17-18
• 2.2.2 脉冲涡流探伤技术的理论基础18-21
• 2.3 一些关键问题和 CIVA 软件仿真实验21-27
• 2.3.1 集肤效应及其 CIVA 软件仿真22-25
• 2.3.2 提离距离及其 CIVA 软件仿真25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 脉冲涡流无损检测实验系统研究28-43
• 3.1 实验系统的整体框架28-29
• 3.2 传感器的设计29-33
• 3.2.1 激励线圈的设计29-31
• 3.2.2 检测元件的设计31-33
• 3.2.3 传感器的最终方案33
• 3.3 激励模块设计33-40
• 3.3.1 方波发生模块34
• 3.3.2 功率放大模块34-40
• 3.4 采集模块设计40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 信号分析处理及实验43-59
• 4.1 缺陷检测信号的获取43-44
• 4.2 脉冲涡流检测信号特点44-48
• 4.3 信号的预处理及实验48-57
• 4.3.1 瞬态信号的预处理实验48-56
• 4.3.2 峰值扫描曲线的消抖处理实验56-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-66
• 发表论文和参加科研情况说明66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张玉华;孙慧贤;罗飞路;杨宾峰;;脉冲涡流检测中三维磁场量的特征分析与缺陷定量评估[J];传感技术学报;2008年05期

2 康志斌;朱荣新;杨宾峰;荆毅飞;张辉;;矩形脉冲涡流传感器的缺陷定量检测仿真研究[J];传感器与微系统;2012年06期

3 陈聪聪;王帅;田昌海;;脉冲涡流无损检测装置的研制[J];传感器世界;2011年09期

4 迟华山;王红星;郭奇;赖淑蓉;;短时傅里叶变换在线性调频信号时频滤波中的应用[J];电讯技术;2012年02期

5 谭祖根,陈守川;电涡流式转换器及其应用[J];电测与仪表;1978年10期

6 李钟慎;基于MATLAB设计巴特沃斯低通滤波器[J];信息技术;2003年03期

7 唐莺;潘孟春;罗飞路;;阵列脉冲涡流腐蚀缺陷成像检测技术研究[J];计算机测量与控制;2007年09期

8 曹海霞;王畅;杨宾峰;张军潮;张辉;;脉冲涡流无损检测提离效应研究[J];空军工程大学学报(自然科学版);2011年03期

9 杨宾峰;罗飞路;;基于主成分分析的腐蚀缺陷边缘识别研究[J];计量技术;2007年10期

10 张书利;;脉冲涡流检测技术在铁路机车车轮探伤中的应用[J];铁道机车车辆;2009年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 高军哲;多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

  本文关键词：脉冲涡流无损检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：349931