1、鋼板脈沖漏磁檢測(cè)技術(shù)研究【摘要】 脈沖漏磁檢測(cè)技術(shù)是近年在國(guó)外發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)損檢測(cè)方法,它融合了脈沖渦流檢測(cè)和漏磁檢測(cè)兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：與脈沖渦流檢測(cè)相比,對(duì)鐵磁性材料有更深的檢測(cè)深度；與傳統(tǒng)漏磁檢測(cè)相比,在勵(lì)磁方式上,采用脈沖信號(hào)進(jìn)行勵(lì)磁,激勵(lì)信號(hào)具有豐富的頻譜。在對(duì)鐵磁性材料的檢測(cè)中,脈沖漏磁檢測(cè)可以得到更多有關(guān)缺陷的信息,為提高檢測(cè)鐵磁性材料缺陷尺寸的精度和內(nèi)外傷區(qū)分,提供了廣闊前景。本文以鋼板為檢測(cè)對(duì)象,對(duì)脈沖漏磁檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究。建立探頭的磁化器在鋼板上磁化時(shí)的有限元模型,計(jì)算鋼板存在缺陷時(shí),其表面的漏磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度。針對(duì)鋼板矩形溝槽缺陷,以有限元的計(jì)算結(jié)果,分析影響檢測(cè)缺陷處漏磁場(chǎng)

2、信號(hào)的因素。以有限元分析的結(jié)果作為指導(dǎo),設(shè)計(jì)了鋼板脈沖漏磁檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)由激勵(lì)源、探頭,信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)等組成,設(shè)計(jì)的檢測(cè)探頭由漆包線纏繞的U型高導(dǎo)磁率磁芯以及高靈敏度霍爾傳感器組成。依據(jù)設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)帶有矩形溝槽的鋼板進(jìn)行了檢測(cè)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中不同深度矩形溝槽缺陷在脈沖激勵(lì)下的漏磁場(chǎng)電壓信號(hào)特征,在Labview軟件中編寫(xiě)了程序,對(duì)鋼板缺陷處漏磁信號(hào)進(jìn)行了同步采樣。采用漏磁信號(hào)電壓峰值和電壓谷值同步采樣雙曲線.更多還原【Abstract】 The pulsed magnetic flux leakage (PMFL) technology is a kind of NDT

3、 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 magne

4、tic flux leakage (MFL) testing, it use pulsed excitation magnet which has rich frequency components. Pulsed excitation provides the o.更多還原 【關(guān)鍵詞】 漏磁檢測(cè)； 脈沖激勵(lì)； 無(wú)損檢測(cè)； 有限元； 虛擬儀器； 同步采樣； 【Key words】 Magnetic Flux Leakage testing； Pulsed Excitation； Non-destructive Testing； Finite Element； Virtual Instrumen

5、ts； Synchronous Sampling； Abstract 6-7 第一章 緒論 11-19 1.1 課題研究目的和意義 11-12 1.2 脈沖漏磁檢測(cè)技術(shù)原理 12-15 漏磁檢測(cè)技術(shù)概述 12-14 脈沖漏磁檢測(cè)原理 14-15 1.3 國(guó)內(nèi)外脈沖漏磁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展 15-17 國(guó)外研究現(xiàn)狀 16 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 16-17 1.4 論文的主要工作和章節(jié)安排 17-19 論文的主要工作 17-18 論文的章節(jié)安排 18-19 第二章 鋼板缺陷磁場(chǎng)有限元分析 19-30 2.1 Ansys軟件有限元分析概述 19-21 有限元法 19-20 2.1.2 Ansys軟件有限元分析的過(guò)

6、程 20-21 2.2 應(yīng)用Ansys進(jìn)行二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析 21-27 有限元模型的建立 21-25 求解和后處理 25-27 2.3 影響缺陷漏磁信號(hào)的因素 27-29 傳感器提離距離 27-28 激勵(lì)頻率 28 缺陷尺寸 28-29 2.4 本章小結(jié) 29-30 第三章 鋼板脈沖漏磁檢測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) 30-42 3.1 實(shí)驗(yàn)鋼板試件 30-31 3.2 脈沖漏磁檢測(cè)探頭 31-36 磁芯的選擇 32-33 激勵(lì)線圈的設(shè)計(jì) 33-35 磁傳感器的選擇 35-36 3.3 基于FPGA芯片的脈沖激勵(lì)源 36-39 FPGA芯片程序設(shè)計(jì) 37-38 脈沖信號(hào)發(fā)生電路 38-39 3.4 信號(hào)調(diào)

7、理電路 39-40 3.5 數(shù)據(jù)采集卡 40-41 3.6 本章小結(jié) 41-42 第四章 鋼板缺陷檢測(cè)程序及數(shù)據(jù)處理 42-50 4.1 缺陷漏磁檢測(cè)程序結(jié)構(gòu)組成 42-43 Labview虛擬儀器開(kāi)發(fā)環(huán)境 42 檢測(cè)程序結(jié)構(gòu)框圖 42-43 4.2 漏磁信號(hào)同步采樣程序 43-46 漏磁信號(hào)同步采樣 43-44 電壓峰值和谷值同步采樣程序流程圖 44-46 4.3 漏磁信號(hào)波形實(shí)時(shí)顯示程序 46-47 4.4 基于Labview軟件的檢測(cè)程序編程 47-49 鋼板脈沖漏磁檢測(cè)系統(tǒng)程序 47-48 鋼板脈沖漏磁檢測(cè)系統(tǒng)程序界面 48-49 4.5 本章小結(jié) 49-50 第五章 鋼板脈沖漏磁檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 50-65 5.1 鋼板試件矩形溝槽檢測(cè) 50-58 鋼板表面矩形溝槽的漏磁信號(hào) 51-53 鋼板背面矩形溝槽的漏磁信號(hào) 53-55 鋼板缺陷處漏磁信號(hào)的特征 55-58 5.2 鋼板表面矩形溝槽缺陷深度的定量檢測(cè) 58-61 鋼板表面矩形溝槽缺陷的電壓峰值同步采樣 58-59 檢測(cè)矩形