脉冲涡流检测实验系统的研制

发布时间：2017-06-03 17:15

  本文关键词：脉冲涡流检测实验系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 脉冲涡流检测技术是用一种新型无损检测技术,是涡流检测的一种新的应用领域。它是采用占有一定宽频带的脉冲信号作为激励信号,能够得到宽频带丰富的检测信息,因而具有潜在的应用优势,尤其是在多层金属结果中间层或次表面的定量检测和评估方面。该检测技术主要利用特征量和响应信号波形来对缺陷进行检测和定量分析。 本文研制的脉冲涡流检测实验系统包含硬件和软件两部分设计。在脉冲涡流作用原理及其理论的基础上设计并实现了一套完整的硬件实验平台和软件分析平台。硬件部分包括探头的设计;线圈驱动电路;信号调理电路;数据采集电路;待测试件的设计等。其中,激励信号通过单片机产生。通过对各种不同传感元件的比较后,探头采用霍尔元件作为它的检测传感器,软件部分包括利用Magnet有限元分析软件仿真探头工作时,在周围空间产生的磁场分布,为探头的设计提供参考依据。利用Matlab软件实现对采集信号的分析和处理,通过小波变换实现对信号的滤波与去噪,最终得到被测试件缺陷的一些特征量,如电压峰值和峰值时间等。利用VC++和Matlab相结合,实现金属缺陷的实时检测。利用提取的特征量实现对金属缺陷的分类识别与定量检测;并通过大量的实验进行实验检测,实验分析结果和理论分析相一致,验证了本文所采用方法的正确性和有效性。 最后,对整个论文做了个总结,并对进一步工作提出了展望。
【关键词】：脉冲涡流 金属缺陷 电压峰值 峰值时间 特征量 定量检测
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH878
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 无损检测技术(NDT)概述11-12
• 1.2 脉冲涡流检测技术(PEC)及其国内外研究状况12-16
• 1.2.1 脉冲涡流检测技术12-13
• 1.2.2 国外的研究现状13-15
• 1.2.3 国内的研究情况15
• 1.2.4 脉冲涡流检测技术的发展方向15-16
• 1.3 本文的主要框架结构和研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 第二章 脉冲涡流的原理及理论分析18-30
• 2.1 脉冲涡流作用原理分析18-19
• 2.2 脉冲涡流信号及其特征19-20
• 2.3 脉冲涡流渗透深度分析20-22
• 2.4 脉冲涡流检测传递函数理论22-27
• 2.5 脉冲涡流检测缺陷的理论基础27-29
• 2.5.1 麦克斯韦方程组27-28
• 2.5.2 检测线圈上的瞬态感应电压的数值计算28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第三章 脉冲涡流检测系统的硬件设计30-55
• 3.1 脉冲涡流检测系统的组成30-31
• 3.2 电路设计31-36
• 3.2.1 信号发生模块31-33
• 3.2.2 线圈驱动电路33
• 3.2.3 传感器模块33-34
• 3.2.4 信号调理34-36
• 3.3 探头的设计36-47
• 3.3.1 有限元建模37-40
• 3.3.2 线圈结构仿真40-45
• 3.3.3 线圈参数的影响45-47
• 3.4 数据采集与处理模块47-49
• 3.5 软件设计49-54
• 3.6 本章小结54-55
• 第四章 信号的分析处理与特征量的提取55-65
• 4.1 信号的预处理55-57
• 4.1.1 信号平均化55
• 4.1.2 平均滤波器55-56
• 4.1.3 高斯滤波器56-57
• 4.2 小波理论基础57-60
• 4.2.1 小波变换的几个概念57-59
• 4.2.2 基于小波变换的信号消噪技术59-60
• 4.3 基于小波分析的电涡流检测信号消噪技术60-62
• 4.4 检测信号的特征量提取62-64
• 4.4.1 检测信号的时域分析62-63
• 4.4.2 检测信号的频域分析63-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 实验数据处理和分析65-74
• 5.1 实验试件65-66
• 5.2 金属壁厚变化的检测66-68
• 5.3 表面损伤和下表面损伤检测68-71
• 5.3.1 表面损伤68-70
• 5.3.2 亚表面损伤70-71
• 5.4 缺陷分类71-73
• 5.5 本章总结73-74
• 第六章 总结与展望74-77
• 6.1 论文完成的主要研究工作74-75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-82
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文82

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李国厚;导电结构涡流/超声检测与评估技术的研究[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 刘明明;金属板表面电磁超声探伤技术的研究[D];沈阳工业大学;2012年

2 王赓;小口径输油管道内检测技术研究[D];沈阳工业大学;2012年

3 张清华;基于超声和涡流的复合式无损检测技术[D];华南理工大学;2010年

4 康小伟;包覆层管道腐蚀脉冲涡流检测机理与方法研究[D];南昌航空大学;2012年

5 张颖;基于脉冲漏磁的无损检测研究[D];南京航空航天大学;2012年

  本文关键词：脉冲涡流检测实验系统的研制，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：418753