基于AMR传感器铁磁性材料裂纹定量化研究

发布时间：2020-12-13 04:44

　　无损检测是工业产品质检的重要环节,决定了一个产品的质量。已广泛应用于实际生产中的无损检测很多,按照检测原理的不同包括漏磁检测方法、磁粉检测方法及超声波检测方法,其中漏磁检测方法应用最为广泛、技术最为成熟,尤其大量应用于以钢铁为代表的金属型材检测中,具有方案简单、成本低廉、速度快、准确率高的特点,且具有优良的环境适应性,可应用于各种不同环境下的缺陷检测。本文围绕漏磁检测开展系列研究,在研究漏磁检测原理的基础上,针对实际需求设计了一套漏磁检测装置,可实现金属裂纹尺寸的定量检测与裂纹参数的精确预测,总结来说,主要研究内容如下:首先研究了国内外针对漏磁检测技术的发展及研究现状,对该技术形成了直观认知,并针对无损检测的发展趋势进行了概括与预判,为进一步开展设计工作奠定基础。其次研究了漏磁检测技术的基础知识与检测原理,基于磁偶极子模拟方法研究了矩形裂纹与漏磁场之间的变化规律,明确了影响漏磁大小的核心要素。针对实际生产中的金属缺陷检测需求,设计并研发了一套基于AMR传感器的漏磁检测系统,完成了系统集成与测试。随后在前文设计的基础上,结合神经网络的基础原理,提出一种基于BP神经网络的缺陷识别系统,本系... 

【文章来源】：苏州大学江苏省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１磁通量计算示意图??

试件后继续向前通过，迫使部分磁感应线从缺陷外磁导率较低的??空气环境中绕过，形成磁感应线的压缩，从而导致磁感应线的变形。??然而，接近被测工件的缺陷处被测件本身可以容纳的磁感应数量具有一个上限值，??同时根据各向同性磁感应线的磁场是排斥的，因此磁感应线的一部分继续通过不连续??的部分沿工件前行，另一部分只能被迫沿工件周围磁导率较低的空间环境中继续前行，??这部分磁感线往前的过程又从试件表面空气环境遵循磁场折射定律，返回到高磁导率??的工件中，这样就在裂纹缺陷的周围形成了一个漏磁磁常如图２－２是不连续性部位??的漏磁场分布图。??１?２?３?４?５?６??ｓ?：?Ｎ??１漏磁场２裂纹３内部气孔４近表面气孔５磁力线６工件??图２－２不连续性部位的漏磁场分布图??１１??

第二章漏磁检测基础研究?基于ＡＭＲ传感器铁磁性材料裂纹定量化研宄??通过磁阻传感器元件识别出被测材料表面溢出的漏磁场，将其转化成易处理的电??压信号，便可实现对缺陷检测。该漏磁场信号与裂纹的位置、形状、几何尺寸有关，??存在复杂的函数关系。漏磁检测原理图２－３如下所示：??磁感线?铁磁性材料磁感线?铁磁性材料??Ｎ?ｓ?Ｎ?磁阻元件?ｓ漏磁场??励磁装置?励磁装置??图２－３漏磁检测原理图??被测试件缺陷处漏磁磁场一般由磁场水平分量Ｂｘ和磁场垂直分量Ｂｙ两个方向??上的分量组成。水平分量Ｂｘ通常是指与被测试件表面平行的磁场信号分量，垂直分??量Ｂｙ通常是指与被测试件表面垂直的磁场信号分量。假定一个被测试件的裂纹缺陷??形状呈矩形，那么漏磁场水平分量在矩形裂纹缺陷中心位置存在最大值而且呈现左右??对称的形式；漏磁场垂直分量是关于被测试件矩形裂纹缺陷的中心对称在矩形裂纹缺??陷的中心处为０，在缺陷的左边缘达到正的最大值，在裂纹缺陷的右边缘达到负的最??大值。图２－４是缺陷磁场分布图。??——」卜?｜ｌ／??（ａ）水平分量?（ｂ）垂直分量?（ｃ）合成的漏磁场??图２－４裂纹缺陷磁场分布图??（１）利用漏磁检测软件系统，自动采集接收缺陷信号，并能够判断缺陷的存在情??况，操作智能便捷。??（２）检测结果真实可靠。传感器采集的信号，可以直接进入检测处理系统。??（３）实现缺陷参数的量化检测。采用漏磁无损检测技术不仅能检测出机械零部件??裂纹缺陷的位置，还能够对裂纹缺陷尺寸参数的定量化判定，进而实现机械零部件裂??１２??


本文编号：2913919