钢管电磁超声探伤方法的研究

发布时间：2017-05-28 22:08

  本文关键词：钢管电磁超声探伤方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着能源工业迅猛增长,钢管的需求量逐年攀升,对其质量也提出了更高的要求。无损检测作为一种主要的质量保证手段,其重要性越发突出。因而,对检测设备的需求量也大幅增加。目前国内采用的压电式超声波探伤,往往需要耦合剂才能实现与被测件之间的良好耦合,并对被测件的表面质量要求较高。电磁超声技术不需要声耦合介质,并且利用电磁超声表面波可以满足于钢管的在线无损检测。研究基于电磁超声技术的钢管检测系统,对保证钢管的质量具有重要的理论意义和实用价值。 本文通过分析电磁超声波产生的途径、原理及其物理特征,发射、接收线圈的物理结构与激发超声波声能的关系;研究了电磁超声波纵波、横波、表面波的形式及产生机理;建立了基于电磁感应理论的电磁超声波换能器的结构模型,从理论上分析了铁磁性材料中的电磁超声表面波的换能过程。 为了提高电—声转换的效率,电磁超声表面波换能器的发射、接收线圈采用印制电路板方式制作,外部激磁场由交流电磁铁提供;研制了脉冲串发生器及发射信号驱动器;通过改变脉冲信号的频率、脉冲串个数、激励时间延迟,研究电磁超声波被激发的最佳条件;给出了的阻抗匹配方法,制作传输线变压器,提高发射电路的能量传输效率及接收信号的信噪比。在钢管上进行了一系列的实验,通过分析实验结果,验证了电磁超声检测方法在钢管探伤中可以实现无接触侧量,为下一步实现钢管的自动监测奠定了基础。
【关键词】：电磁超声 表面波 换能器 钢管检测
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题的提出10
• 1.2 课题研究的目的10-11
• 1.3 钢管检测系统的国内外现状11-15
• 1.4 电磁超声检测技术的国内外研究现状15-20
• 1.4.1 国外的研究现状15-19
• 1.4.2 国内的研究现状19-20
• 1.5 论本文主要工作及章节安排20-21
• 1.5.1 论文的主要工作20
• 1.5.2 论文的章节安排20-21
• 第二章 电磁超声的基本原理21-31
• 2.1 弹性固体中声场的基本方程22-23
• 2.2 电磁超声的耦合方程23-24
• 2.3 电磁超声表面波的换能模型24-30
• 2.3.1 非铁磁性材料中的换能模型24-28
• 2.3.2 铁磁性材料中的换能模型28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 钢管电磁超声检测系统的设计31-41
• 3.1 电磁超声波的检测原理31-38
• 3.1.1 超声波探伤原理31-32
• 3.1.2 超声波探伤分类32-34
• 3.1.3 电磁超声表面波的发射与接收34-35
• 3.1.4 电磁超声表面波产生原理35-37
• 3.1.5 提高测试信号强度的方法37-38
• 3.2 检测系统的总体方案设计38-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第四章 电磁超声换能器的设计41-51
• 4.1 电磁超声换能器设计41-42
• 4.2 蛇形线圈设计42-47
• 4.3 磁铁的设计47-50
• 4.3.1 永久磁铁47
• 4.3.2 电磁铁47-50
• 4.3.3 换能器激磁场的设计50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 激励电路设计51-65
• 5.1 信号发生电路52-55
• 5.1.1 DDS技术原理52-55
• 5.1.2 信号发生电路设计55
• 5.2 脉冲串控制电路55-57
• 5.3 功率放大电路和阻抗匹配电路设计57-63
• 5.3.1 半桥功率放大电路设计57-58
• 5.3.2 驱动电路设计58-61
• 5.3.3 电磁超声换能器匹配电路设计61-63
• 5.4 本章小结63-65
• 第六章 钢管电磁超声探伤实验与结果分析65-73
• 6.1 探伤实验中的激励信号65-66
• 6.2 电磁超声换能器的优化实验66-70
• 6.2.1 激励信号中频率的优化66-69
• 6.2.2 脉冲调制下的正弦波的周期个数的选择69-70
• 6.2.3 激励信号相位的选择70
• 6.3 钢管检测实验70-72
• 6.4 本章小结72-73
• 第七章 结论73-74
• 参考文献74-77
• 附录A 钢管电磁超声探伤系统电路原理图77-78
• 在学研究成果78-79
• 致谢79

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吕香慧;张宇;楼淼;胡新东;;带涂层焊缝的电磁超声检测[J];煤矿机械;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 康磊;用于铝板检测的电磁超声导波换能器优化设计技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 陈慧;大型桥梁缆索的无损检测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

2 金哲;钢轨应力的电磁超声检测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

3 李桂颖;金属板厚度电磁超声检测与数据处理技术研究[D];沈阳工业大学;2012年

4 马明璐;管道腐蚀超声波内检测数据处理软件系统开发[D];北京化工大学;2012年

  本文关键词：钢管电磁超声探伤方法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：403556