漏磁检测脉冲激励无损检测有限元虚拟仪器同步采样论文

1、钢板脉冲漏磁检测技术研究【摘要】 脉冲漏磁检测技术是近年在国外发展起来的一种无损检测方法,它融合了脉冲涡流检测和漏磁检测两种技术的优点：与脉冲涡流检测相比,对铁磁性材料有更深的检测深度；与传统漏磁检测相比,在励磁方式上,采用脉冲信号进行励磁,激励信号具有丰富的频谱。在对铁磁性材料的检测中,脉冲漏磁检测可以得到更多有关缺陷的信息,为提高检测铁磁性材料缺陷尺寸的精度和内外伤区分,提供了广阔前景。本文以钢板为检测对象,对脉冲漏磁检测技术进行研究。建立探头的磁化器在钢板上磁化时的有限元模型,计算钢板存在缺陷时,其表面的漏磁场磁感应强度。针对钢板矩形沟槽缺陷,以有限元的计算结果,分析影响检测缺陷处漏磁场

2、信号的因素。以有限元分析的结果作为指导,设计了钢板脉冲漏磁检测系统。检测系统由激励源、探头,信号调理电路、数据采集卡和计算机等组成,设计的检测探头由漆包线缠绕的U型高导磁率磁芯以及高灵敏度霍尔传感器组成。依据设计的检测系统,对带有矩形沟槽的钢板进行了检测。根据实验中不同深度矩形沟槽缺陷在脉冲激励下的漏磁场电压信号特征,在Labview软件中编写了程序,对钢板缺陷处漏磁信号进行了同步采样。采用漏磁信号电压峰值和电压谷值同步采样双曲线. 更多还原【Abstract】 The pulsed magnetic flux leakage (PMFL) technology is a kind

3、of NDT technolog which is the first development in overseas. It has the merits of pulsed eddy current (PEC) testing and magnetic flux leakage (MFL) testing. Comparing with pulsed eddy current (PEC) testing, it has the deeper examination depth to the ferromagnetic material; Comparing with traditional

4、 magnetic flux leakage (MFL) testing, it use pulsed excitation magnet which has rich frequency components. Pulsed excitation provides the o. 更多还原 【关键词】 漏磁检测； 脉冲激励； 无损检测； 有限元； 虚拟仪器； 同步采样； 【Key words】 Magnetic Flux Leakage testing； Pulsed Excitation； Non-destructive Testing； Finite Element； Virtu

5、al Instruments； Synchronous Sampling； Abstract 6-7 第一章 绪论 11-19 1.1 课题研究目的和意义 11-12 1.2 脉冲漏磁检测技术原理 12-15 漏磁检测技术概述 12-14 脉冲漏磁检测原理 14-15 1.3 国内外脉冲漏磁检测技术的发展 15-17 国外研究现状 16 国内研究现状 16-17 1.4 论文的主要工作和章节安排 17-19 论文的主要工作 17-18 论文的章节安排 18-19 第二章 钢板缺陷磁场有限元分析 19-30 2.1 Ansys软件有限元分析概述 19-21 有限元法 19-20 nsys软件有限

6、元分析的过程 20-21 2.2 应用Ansys进行二维瞬态磁场分析 21-27 有限元模型的建立 21-25 求解和后处理 25-27 2.3 影响缺陷漏磁信号的因素 27-29 传感器提离距离 27-28 激励频率 28 缺陷尺寸 28-29 2.4 本章小结 29-30 第三章 钢板脉冲漏磁检测系统研究与实现 30-42 3.1 实验钢板试件 30-31 3.2 脉冲漏磁检测探头 31-36 磁芯的选择 32-33 激励线圈的设计 33-35 磁传感器的选择 35-36 3.3 基于FPGA芯片的脉冲激励源 36-39 FPGA芯片程序设计 37-38 脉冲信号发生电路 38-39 3.

7、4 信号调理电路 39-40 3.5 数据采集卡 40-41 3.6 本章小结 41-42 第四章 钢板缺陷检测程序及数据处理 42-50 4.1 缺陷漏磁检测程序结构组成 42-43 Labview虚拟仪器开发环境 42 检测程序结构框图 42-43 4.2 漏磁信号同步采样程序 43-46 漏磁信号同步采样 43-44 电压峰值和谷值同步采样程序流程图 44-46 4.3 漏磁信号波形实时显示程序 46-47 4.4 基于Labview软件的检测程序编程 47-49 钢板脉冲漏磁检测系统程序 47-48 钢板脉冲漏磁检测系统程序界面 48-49 4.5 本章小结 49-50 第五章 钢板脉冲漏磁检测实验及结果分析 50-65 5.1 钢板试件矩形沟槽检测 50-58 钢板表面矩形沟槽的漏磁信号 51-53 钢板背面矩形沟槽的漏磁信号 53-55 钢板缺陷处漏磁信号的特征 55-58 5.2 钢板表面矩形沟槽缺陷深度的定量检测 58-61 钢板表面矩形沟槽缺陷的电压峰值同步采样 58-59 检测矩形