交叉线圈式带状磁致伸缩扭转导波传感器研制

发布时间：2021-02-25 02:40

　　磁致伸缩导波检测技术具有单点激励即可实现长距离检测和不可达区域检测等优点,近年来被广泛应用于不锈钢管道检测。目前用于不锈钢管道检测的扭转导波传感器主要是利用预磁化的磁致伸缩带提供偏置磁场,这种形式的磁场不稳定,检测时很难保证激励信号的一致性。本论文在分析了带状磁致伸缩扭转导波传感方法的基础上,研究了偏置磁场对交叉线圈式传感器换能效率的影响,并对传感器进行了设计与制作。该传感器实现了对偏置磁场的调控,使激励信号具有较好的一致性,同时可以提供最佳的磁场使传感器获得较大的换能效率。该传感器为不锈钢管道检测提供了支持。首先在分析了磁致伸缩扭转导波传感原理的基础上,提出了交叉线圈式和斜向缠绕式两种带状磁致伸缩扭转导波传感器实现方式,并通过实验验证了传感器在不锈钢管中激励和接收扭转模态导波的可行性。交叉线圈式传感器由环形线圈提供静态偏置磁场,可以通过调节环形线圈中电流的大小改变偏置磁场的强度。斜向缠绕式传感器只需要一个交流输入,但由于倍频效应的存在,传感器换能效率较低,缺陷检测能力差。其次,研究了偏置磁场对交叉线圈式传感器换能效率的影响。基于扭转磁致伸缩效应,分析了偏置磁场强度对换能效率的影响趋势... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁致伸缩效应示意图

的磁致伸缩效应，不同的静态偏置磁场和动态致伸缩应变。基于扭转磁致伸缩效应，若铁磁磁场将是螺旋形的。当其中任何一个磁场变化转波[15]。交叉线圈式带状磁致伸缩扭转导波传缩带、环形线圈和螺线管线圈三部分组成，检和磁致伸缩带粘贴于待测构件上。该传感器作流，在高饱和磁致伸缩带中产生周向静态偏置在高饱和磁致伸缩带中产生轴向动态磁场。基于发生剪切振动，振动通过耦合剂传递到管状构感器器作为接收传感器时，当扭转导波传递到传递到高饱和磁致伸缩带。基于扭转磁致伸缩线圈将其转化为电压信号输出。这种的传感器来检测非铁磁性管道。

图 2.3 磁场方向沿磁致伸缩带长度方向磁致伸缩效应出发，提出了交叉线圈式磁场建实验平台，以 304 不锈钢管为实验对象图 2.4 所示。该实验平台由磁致伸缩导波试件、交叉线圈式激励传感器和接收传感

【参考文献】：
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本文编号：3050310