外文翻譯-瞬態(tài)渦流——他們留在這里嗎

XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯與原文題目： 管道缺陷的脈沖遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)研究 學(xué) 院： 測(cè)試與光電工程學(xué)院專業(yè)名稱： 測(cè)控技術(shù)與儀器班級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二Oxx 年 四 月 2004年羅伊夏普獎(jiǎng)講座瞬態(tài)渦流他們留在這里嗎? D J Harrison 瞬態(tài)渦流檢驗(yàn)的細(xì)節(jié)在十年前首次發(fā)布,然而思想導(dǎo)致這種技術(shù)可以追溯到更早，是以基礎(chǔ)性研究為渦流成像方案的想法。分拆該程 序創(chuàng)造了一些發(fā)展中的渦流技術(shù)，強(qiáng)調(diào)以理論研究為基礎(chǔ)深入實(shí)際檢驗(yàn)問(wèn)題在解決困難時(shí)起到了重要作用。 瞬態(tài)渦流檢驗(yàn)的概念發(fā)展在這里回顧和評(píng)估,以確定該技術(shù)是否有可能對(duì)無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)有重大貢獻(xiàn)。1.介紹 本文的第一個(gè)目標(biāo)是看渦流檢驗(yàn)的最基本形式的物理學(xué)的領(lǐng)域,并建立一個(gè)總體框架,所有渦流方法都適合。 在這一框架中,我們可以看看實(shí)用檢驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)和適應(yīng)的框架。接下來(lái),討論了現(xiàn)代科技的影響顯示存在的潛在開(kāi)發(fā)新的和改進(jìn)的渦流檢測(cè)方法。 最后,討論了瞬態(tài)渦流檢測(cè)的發(fā)展;它顯示了如何使用現(xiàn)代技術(shù)提高檢查地下缺陷的效率。2.渦流檢測(cè)-廣義框架 這里給出了渦流電場(chǎng)的響應(yīng)通過(guò)導(dǎo)線傳播。討論了泛型類型的測(cè)量,可用的信息,以及如何提取和解釋原則。1. 區(qū)域和傳播 內(nèi)導(dǎo)體，解決麥克斯韋方程導(dǎo)致行波的解決方案。換句話說(shuō)，電磁干擾會(huì)傳播通過(guò)帶有特征速度和衰減的導(dǎo)體。它在原理上與近程雷達(dá)非常相似。2.3. 檢查過(guò)程 這包括在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)表面建立的電場(chǎng)分布。(（請(qǐng)注意，電場(chǎng)是源函數(shù)渦流而磁場(chǎng)和靜磁場(chǎng)不會(huì)引起渦流）。在圖1中的空氣源的電場(chǎng)矢量，E是空間x和時(shí)間t的函數(shù)。渦流分布由源電場(chǎng)在表面處確定：Es。電場(chǎng)然后傳播到該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的渦流在其行進(jìn)。 如果該領(lǐng)域的一部分，遇到一個(gè)不連續(xù)的電導(dǎo)率或磁導(dǎo)率變化，如圖與試樣的幾何形狀和缺陷有關(guān)，散射發(fā)生（因?yàn)檫@是一個(gè)行波散射過(guò)程，形式主義適用）的散射場(chǎng)的部分傳播回表面，它可以測(cè)量（見(jiàn)圖2）。值得注意的是，散射也發(fā)生的焦耳熱引起的能量耗散的結(jié)果。這是一種有效的分散。散射發(fā)生在幾乎所有的東西;關(guān)鍵是要分離和鑒定與缺陷相關(guān)的部分。鑒于測(cè)量可以僅在表面進(jìn)行，以測(cè)量的最簡(jiǎn)單的組成部分是磁場(chǎng)。為了解釋這一點(diǎn)，無(wú)論是校準(zhǔn)是必要的，或理論模型的散射場(chǎng)涉及到一個(gè)特定的幾何參數(shù)。一些缺陷，如層之間的腐蝕，可以在變化的幾何參數(shù)計(jì)算直接確定，但如局部裂紋的缺陷，不能直接測(cè)量;他們的存在必須從幾何參數(shù)的異常行為來(lái)推斷。 場(chǎng)源線圈幾乎總是用來(lái)產(chǎn)生在空氣中的電場(chǎng)，目的是用于產(chǎn)生在金屬結(jié)構(gòu)中的渦流，盡管一個(gè)移動(dòng)或振動(dòng)永磁原則上可以用。在空氣中,線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),直接與線圈電流成正比。如果當(dāng)前,因此磁場(chǎng),然后創(chuàng)建一個(gè)電場(chǎng),變化的時(shí)間導(dǎo)數(shù)有關(guān)線圈電流的磁場(chǎng)。因此諧波電流會(huì)產(chǎn)生相移諧波電場(chǎng),脈沖電流將產(chǎn)生一系列的雙極脈沖電場(chǎng),和一個(gè)方波電流將產(chǎn)生一系列的單極與交變電場(chǎng)脈沖?？紤]內(nèi)容的三個(gè)作用:頻率諧波激勵(lì)生成只有一個(gè)頻率,脈沖激發(fā)生成主要高頻率和往往是作為一個(gè)簡(jiǎn)單的方法在高頻率產(chǎn)生渦流,方波激勵(lì)產(chǎn)生的寬帶電場(chǎng)頻率。 還要注意激發(fā)和傳播過(guò)程在時(shí)間域。 這有時(shí)會(huì)忽視很多檢驗(yàn)方法展示他們的結(jié)果在頻域。有一個(gè)線圈的大小和空間分辨率之間的妥協(xié),尤其是在coil-impedance方法相同的線圈用于傳輸和接收。大線圈(低空間頻率)需要穿透深入但大線圈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致可憐的空間分辨率。磁場(chǎng)傳感器 作為場(chǎng)源，傳感器線圈的線圈一般，但不測(cè)量磁場(chǎng)；他們測(cè)量磁鏈變化率。這是一個(gè)利用高頻（近地表）的應(yīng)用中，這一變化率是很高的，但是是一個(gè)缺點(diǎn)，當(dāng)?shù)皖l率需要提供一個(gè)良好的穿透深度。 一個(gè)現(xiàn)代的替代線圈傳感器是固態(tài)磁場(chǎng)傳感器測(cè)量磁場(chǎng)下的直流的使用，如霍爾器件，磁電阻（MR）和巨磁電阻（GMR）傳感器，磁強(qiáng)計(jì) 1 或。這有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1. 1.小尺寸高分辨率2. 2.良好的頻率響應(yīng)直流3. 3.可以在數(shù)組中制造4. 矢量測(cè)量越來(lái)越有必要檢查復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)可以引起渦流反應(yīng)不能假定保持不變。 簡(jiǎn)單的渦流當(dāng)前的方法,只能讓一個(gè)測(cè)量必須假定所有幾何參數(shù)保持不變,除了一個(gè)被測(cè)量。在許多測(cè)量場(chǎng)景中這并不是真的和幾何參數(shù)可以改變?cè)诳山邮芄?從而導(dǎo)致測(cè)量的誤解。 在圖4所示的示例是腐蝕的檢查在2層結(jié)構(gòu)。 一個(gè)渦流測(cè)量可以通過(guò)發(fā)射變化影響,頂板厚度、厚度、底板厚度的差距。唯一的辦法是制定的多參數(shù)模型檢驗(yàn),使多個(gè)獨(dú)立測(cè)量,以確定,從而消除不必要的參數(shù)的變化。反演向量可以用來(lái)表示的測(cè)量和幾何參數(shù)。目的是將測(cè)量向量y為相應(yīng)的參數(shù)向量P，不幸的是他們是由一個(gè)非線性矩陣方程（見(jiàn)公式1）。 y=M(p)p .(1)然而，這通?？梢曰詠?lái)，在大多數(shù)的渦流檢測(cè)的問(wèn)題，只有很小的變化發(fā)生在參數(shù)。在這些情況下，系統(tǒng)矩陣M可以保持基本不變的問(wèn)題減少到反相線性矩陣方程（見(jiàn)公式2）。 Dy=M0Dp .(2)為了反演方程有必要知道系統(tǒng)矩陣M0。這只能通過(guò)校準(zhǔn)或校準(zhǔn)模型發(fā)現(xiàn)，但很少是實(shí)用的自校準(zhǔn)試樣，將每個(gè)參數(shù)的需要和不同的試樣幾何形狀。唯一可行的辦法是使用建模之前盡可能。掃描使用手持探針與傳統(tǒng)渦流檢測(cè),數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,最后只要檢查員能記住。 然而,如果數(shù)據(jù)可以收集并存儲(chǔ)在探針在樣品表面掃描,然后一個(gè)二維標(biāo)量圖像無(wú)損檢測(cè)(通常稱為C-scan)可以形成并顯示。 而反轉(zhuǎn)可用于從磁場(chǎng)原理來(lái)確定幾何參數(shù)測(cè)量,一個(gè)二維空間的圖像中包含的信息是新的和不同的東西。一般來(lái)說(shuō),標(biāo)本太大的復(fù)雜性考慮造型或反轉(zhuǎn)整個(gè)標(biāo)本,但通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)圖像的適當(dāng)參數(shù),測(cè)量的空間分布信息是可用的。 原則上可以分析使用的圖像模式識(shí)別技術(shù)但主要可以采取直接的好處是利用人眼和大腦的能力來(lái)評(píng)估這種類型的圖像?？紤]圖像如圖5所示,每個(gè)人總是挑出藍(lán)色的補(bǔ)丁也和一些評(píng)論大圓形區(qū)域(腐蝕和大型螺栓),但沒(méi)有人評(píng)論小圓圈(緊固件)的常規(guī)數(shù)組,因?yàn)榇竽X無(wú)視他們由于對(duì)稱。 沒(méi)有必要讓人們知道形象代表,結(jié)果總是相同的。 大腦展品“對(duì)稱的期望”,只有對(duì)稱侵犯和障礙對(duì)對(duì)稱的背景。 缺陷通常與某種類型的對(duì)稱違反有關(guān),這就是為什么目視檢查的圖像是一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)。域渦流檢測(cè)本質(zhì)上是基于勵(lì)磁的發(fā)生在時(shí)間域;它是一個(gè)實(shí)時(shí)的過(guò)程。然而,因?yàn)樵S多實(shí)用工具利用諧波(連續(xù)單縱模)勵(lì)磁頻率的測(cè)量通常表示為一個(gè)函數(shù),即在頻域。雖然這是司空見(jiàn)慣的,但不一定總是合適。測(cè)量可以在時(shí)間和頻率域地表示,因?yàn)樗麄冇筛道锶~變換相關(guān),所以每個(gè)域相同的信息是可用的。事實(shí)上,同步解調(diào),常用來(lái)處理測(cè)量諧波激勵(lì),實(shí)際上是一個(gè)硬件傅里葉變換器。雖然在每個(gè)域的信息是相同的,可以方便地分析和解釋。某些類型的檢查、分析和報(bào)告的結(jié)果是更容易實(shí)現(xiàn)在時(shí)間域。例如,雷達(dá)和聲納的反應(yīng)不會(huì)那樣有效的或容易解釋如果結(jié)果顯示在頻域！3. 實(shí)用技術(shù)的進(jìn)化在這種背景下非常普遍的檢驗(yàn)、流行技術(shù)的發(fā)展探討了適合他們的地方?？梢远x所有渦流技術(shù)的一些特征和安裝到全面框架。檢驗(yàn)技術(shù)的定義是什么?技術(shù)的最重要的特性是探測(cè)器,它體現(xiàn)了電場(chǎng)和磁場(chǎng)傳感器來(lái)源。 其他功能是激發(fā)場(chǎng)的時(shí)間依賴性,測(cè)量的類型,和他們進(jìn)行了分析和介紹。這些特性完全指定的檢驗(yàn)方法。例如,coil-impedance方法的特點(diǎn)是:場(chǎng)源和場(chǎng)傳感器相同的線圈,諧波激勵(lì),測(cè)量并顯示在一個(gè)復(fù)雜的矢量阻抗平面。通過(guò)考慮這些特性相結(jié)合的方法,可以設(shè)想許多不同的技術(shù)。他們中的大多數(shù)是無(wú)關(guān)緊要的或無(wú)效,但有時(shí),有用的新技術(shù)或方法的分析可以突出顯示。例如,通過(guò)了解究竟發(fā)生了什么事,多參數(shù)分析和建模的重要性可以欣賞。原則上,渦流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展是有限的可用性解決方案的科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題。然而,在實(shí)踐中,它最終是由需要降低檢驗(yàn)成本。在很多種情況下,技術(shù)上有可能開(kāi)發(fā)一個(gè)解決方案,一個(gè)檢查問(wèn)題,但這樣做的成本將大于經(jīng)濟(jì)利益。此類解決方案然后才開(kāi)發(fā)其他因素,如需要安全或避免昂貴的替代計(jì)劃,帶來(lái)增加感知金融解決方案的價(jià)值?；趦x器儀表最早的渦流儀器是一種只有一個(gè)參數(shù)可以顯示。這可能只是線圈阻抗的大小,或者在更高級(jí)的儀器,升空補(bǔ)償可以包括在內(nèi)。這種類型的儀器,它假設(shè)所有其他參數(shù)保持不變?cè)谡麄€(gè)測(cè)量,檢測(cè)surface-breaking裂縫尤為有效。這種類型的儀器仍在運(yùn)行,但在很大程度上被取代。阻抗平面工具阻抗平面儀器仍然測(cè)量線圈阻抗的方法顯著提高分析和顯示。由于線圈阻抗是由復(fù)數(shù)表示,可以使兩個(gè)獨(dú)立的測(cè)量,通常的真實(shí)和想象的成分復(fù)雜的阻抗。復(fù)數(shù)阻抗的軌跡顯示在一個(gè)阻抗平面顯示這樣的規(guī)模和階段小線圈阻抗的變化清晰可見(jiàn)。一個(gè)參數(shù)通常用來(lái)識(shí)別主要探測(cè)發(fā)射信號(hào)從而留下一個(gè)自由參數(shù)來(lái)表示幾何測(cè)量。在實(shí)踐中,如果控制發(fā)射,相當(dāng)多的信息可以從變化的階段和軌跡跟蹤的形狀在屏幕上。一般來(lái)說(shuō),這些工具是計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)可以上傳到電腦,這樣就可以顯示為區(qū)域掃描。然而,正如之前,它必須假定所有其他幾何參數(shù)保持不變。多頻測(cè)量為了克服要求所有的幾何參數(shù)保持不變的區(qū)域檢查,介紹了多頻方法。測(cè)量線圈的阻抗是由幾家同時(shí)頻率。作為一個(gè)復(fù)雜的阻抗可以在每個(gè)頻率計(jì)算,可用獨(dú)立測(cè)量的數(shù)量等于頻率數(shù)量的兩倍。原則上,這些測(cè)量可以用來(lái)評(píng)估,無(wú)趣的幾何參數(shù)這些變化的影響在可接受結(jié)構(gòu)公差,因此不是結(jié)構(gòu)意義重大。因此可以隔離信號(hào)由于感興趣的參數(shù)的變化,這些缺陷。然而,如在前面部分反轉(zhuǎn),測(cè)量和幾何參數(shù)之間的關(guān)系是非常復(fù)雜的,需要一個(gè)復(fù)雜的矩陣方程的解決方案。沒(méi)有多少人能做到這一點(diǎn)在他們的頭,和這種復(fù)雜性正是目前很少建議如何使用這些工具在一個(gè)有效的或最優(yōu)的方式。因此它們的潛力還沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)。4. 技術(shù)進(jìn)步的影響在過(guò)去的幾十年里已經(jīng)有了巨大的計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,電子產(chǎn)品和集成電路,以及渦流理論,在某種程度上,現(xiàn)在可以進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和分析,在工具層面,原本需要大型機(jī)計(jì)算機(jī)和廣泛的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。渦流檢查目前的情況是ideas-limited而不是科技有限公司。在很大程度上,這種技術(shù)的存在是為了解決許多問(wèn)題,考慮到資金和資源可用。這里給出一些例子來(lái)說(shuō)明發(fā)展現(xiàn)在可行的類型。研究的作用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)展，由于之間的無(wú)損檢測(cè)用戶的交互，設(shè)備廠商和研發(fā)機(jī)構(gòu)，雖然它并不總是很清楚是誰(shuí)駕駛的過(guò)程。立法，和降低成本的需要，除其他事項(xiàng)外，從最終用戶的新要求的結(jié)果。同時(shí)，制造商可以開(kāi)發(fā)設(shè)備，進(jìn)行了一個(gè)更具成本效益的方式存在的任務(wù)。很明顯,研發(fā)提供了一個(gè)重要角色在發(fā)展中新的方法和技術(shù)。由于高昂的研發(fā)成本應(yīng)該由政府機(jī)構(gòu)或運(yùn)營(yíng)商;成本太大,設(shè)備制造商吸收和利益對(duì)他們來(lái)說(shuō)太小了,盡管政府堅(jiān)持認(rèn)為,如果行業(yè)需要研究,它將支持它。 如果需要新的和改進(jìn)的技術(shù),造福社會(huì),那么他們必須由監(jiān)護(hù)人我們社會(huì)的“生活質(zhì)量”政府。計(jì)算機(jī)、傳感器和集成電路低功率高密度集成電子學(xué)和顯示設(shè)備的發(fā)展使得建設(shè)緊湊的儀器,將曾經(jīng)的復(fù)雜性需要一屋子的設(shè)備。例如,多頻儀器包含多個(gè)發(fā)電機(jī)和同步解調(diào)信號(hào)。在模擬和數(shù)字電子設(shè)計(jì)相應(yīng)的改進(jìn)導(dǎo)致測(cè)量被更大的靈敏度和信噪比。更令人印象深刻的是計(jì)算機(jī)和微處理器的發(fā)展。 現(xiàn)在可以解決問(wèn)題在一個(gè)基于微處理器的系統(tǒng),數(shù)值分析和計(jì)算之前需要一個(gè)大型計(jì)算機(jī)。渦流檢查這是重大的后果,從而能夠進(jìn)行建模和先進(jìn)的分析檢測(cè)儀器內(nèi)部的實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的,從而減少后處理的必要性。由于他們的基本簡(jiǎn)單，線圈阻抗方法為主的渦流檢驗(yàn)；直到最近，磁場(chǎng)幾乎總是使用一個(gè)線圈測(cè)量。然而，小的發(fā)展，敏感的固態(tài)磁場(chǎng)傳感器開(kāi)始對(duì)渦流檢測(cè)方法的影響，特別是對(duì)地下特征的檢測(cè)需要測(cè)量相對(duì)緩慢變化的領(lǐng)域。傳感器陣列許多有用的固態(tài)磁場(chǎng)傳感器的特點(diǎn)是,他們通?？梢阅笤煲粋€(gè)數(shù)組的形式。一個(gè)主要問(wèn)題是時(shí)間成本大面積檢查;探測(cè)器包含多個(gè)傳感器的形式均勻陣列可以大大減少檢查時(shí)間。 除了加快掃描,陣列探測(cè)器可用于更復(fù)雜的模式一個(gè)陣列探測(cè)器捕獲圖像。 模式識(shí)別技術(shù)可以用來(lái)區(qū)分圖像,從而提高技術(shù)來(lái)識(shí)別缺陷的能力和特定的空間特征。材料科學(xué)和制造技術(shù)的進(jìn)步使得傳感器陣列包括印刷線圈制作在柔性襯底上,以便符合曲面。模型增強(qiáng)檢查復(fù)雜的檢驗(yàn)問(wèn)題涉及多個(gè)測(cè)量和幾何參數(shù)表現(xiàn)出合理的變化,測(cè)量和參數(shù)變化相關(guān)的矩陣方程難以轉(zhuǎn)化直觀方程式1和2(見(jiàn)上圖)。正如前面所討論的那樣,校準(zhǔn)是不可取的因?yàn)樾枰?zhǔn)標(biāo)本的數(shù)量為每個(gè)不同類型的檢驗(yàn)和結(jié)構(gòu)。然而,對(duì)于許多標(biāo)本,如那些基于分層結(jié)構(gòu),檢驗(yàn)過(guò)程可以準(zhǔn)確地通過(guò)一個(gè)二維模型來(lái)表示。模型可以用來(lái)計(jì)算系統(tǒng)矩陣(M0從方程(2)相關(guān)的幾何參數(shù)測(cè)量,從而可以計(jì)算參數(shù)變化的測(cè)量變化。這里的基本哲學(xué)是利用所有可用的信息通過(guò)封裝模型。 大多數(shù)檢測(cè)方法忽略信息,如標(biāo)本幾何、材料特性和電磁理論,但所有這些信息可以幫助最大化可以估計(jì)參數(shù)值的準(zhǔn)確性。這個(gè)概念是圖7所示的多頻檢測(cè)。傳統(tǒng)的儀器連接到PC，測(cè)量數(shù)據(jù)可上傳至PC儀器設(shè)置，可以控制通過(guò)PC機(jī)上的所有已知信息對(duì)樣品和探針的特點(diǎn)是進(jìn)入PC上的應(yīng)用程序，然后運(yùn)行模型的背景。該儀器可以在常規(guī)的方式經(jīng)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)，而PC計(jì)算模型和表現(xiàn)增強(qiáng)的結(jié)果。優(yōu)化模型增強(qiáng)的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)是潛力優(yōu)化儀器設(shè)置,以減少可能的錯(cuò)誤計(jì)算參數(shù)。 考慮標(biāo)本的檢驗(yàn)與幾何參數(shù)升空,頂板厚度、間隙厚度、底板厚度,如圖4所示。 這些參數(shù)可以使用兩個(gè)頻率原則上確定。 可能錯(cuò)誤的每個(gè)參數(shù)的值取決于設(shè)置在這種情況下,兩個(gè)頻率。 選擇錯(cuò)誤的值會(huì)導(dǎo)致大的錯(cuò)誤。 多參數(shù)系統(tǒng)很難直觀地最佳頻率。 例如,圖8所示的圖表說(shuō)明了可能的底板厚度誤差取決于頻率越低。 很容易出錯(cuò)。 (這是一個(gè)模擬)。 當(dāng)你考慮所有的參數(shù)和的設(shè)置問(wèn)題是一個(gè)多維最優(yōu)化。 在模型增強(qiáng)的情況下,可以使用這個(gè)模型。 5. 瞬態(tài)渦流檢驗(yàn)起源瞬態(tài)渦流檢驗(yàn)最初開(kāi)發(fā)檢查2層裂縫在緊固件安裝在飛機(jī)結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖9)1。表面壓痕的緊固件頭部給出虛假的結(jié)果,在表面上,有一個(gè)相對(duì)較大的渦流反應(yīng),可能會(huì)干擾的反應(yīng)真正的裂縫。因?yàn)樾屡d市場(chǎng)領(lǐng)域存在作為導(dǎo)體,旅行波生成電場(chǎng)脈沖的想法出現(xiàn),進(jìn)入結(jié)構(gòu)和分散的表面特征。通過(guò)類比雷達(dá)、田野等表面特征的缺口將是第一個(gè)返回(及時(shí)),而字段從地下2層裂縫等特性會(huì)花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)恢復(fù)由于傳播的更遠(yuǎn)的距離。測(cè)量結(jié)果的總瞬態(tài)場(chǎng)的表面和初始部分(包含主要表面特征信息)是封閉的。瞬態(tài)的剩余部分主要包含信息從下面的表面及其積分是一個(gè)很好的表示地下的缺陷。有一個(gè)類比的表面在雷達(dá)雜波。很明顯2,更多信息可以從渦流瞬變這個(gè)領(lǐng)導(dǎo),幾年后,第一個(gè)原型掃描系統(tǒng)瞬態(tài)渦流。在時(shí)域選通所產(chǎn)生的電場(chǎng)脈沖可以導(dǎo)致線圈通過(guò)的電流階躍變化。表面的瞬態(tài)磁場(chǎng)響應(yīng)包含分散字段來(lái)自所有深處,見(jiàn)圖10。接近表面的字段是分散的,越早他們回到表面和瞬態(tài)他們?cè)缧r(shí)候出現(xiàn)。因此表面特征的影響發(fā)生在過(guò)渡的開(kāi)始,通過(guò)施加一個(gè)門,忽略了早期瞬態(tài)的一部分,大部分的表面缺陷被丟棄的相關(guān)信息。 剩下的瞬態(tài)可以被集成的一部分。渦流罐這些原則首次被封裝在渦流罐儀器(后來(lái)稱為NORTEC 30 EDDYSCAN商業(yè)化,斯塔維利無(wú)損檢測(cè)有限公司),它使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)探針來(lái)檢測(cè)裂縫在緊固件(參見(jiàn)圖11)。圓柱形線圈用于生成電場(chǎng)脈沖,但一個(gè)小廳設(shè)備用作磁場(chǎng)傳感器。這是偏心安裝,探針旋轉(zhuǎn),霍爾傳感器跟蹤一個(gè)簡(jiǎn)單的循環(huán)掃描周圍的邊緣緊固件。如果裂紋存在,分散傳感器通過(guò)磁場(chǎng)變化。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的一維掃描,可以使用簡(jiǎn)單的模式識(shí)別分析技術(shù)來(lái)識(shí)別裂縫的存在。為了使緊固件的軸的旋轉(zhuǎn)探頭,出現(xiàn)的異常的信號(hào)分析,用于生成一個(gè)集中顯示。渦流成像渦流罐的兩個(gè)特性,即空間圖像的分析和多維測(cè)量(在這種情況下,在時(shí)間域,但同樣適用于頻率域)導(dǎo)致了信仰,大量的信息可以從渦流測(cè)量只要是理解如何分析它們。這導(dǎo)致一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目的基本研究渦流成像基于張量格林函數(shù)的使用方法。通過(guò)進(jìn)行掃描測(cè)量結(jié)構(gòu)和測(cè)量瞬態(tài)或每一點(diǎn)多頻測(cè)量,三維數(shù)據(jù)可以被捕捉到。如果基礎(chǔ)理論描述幾何特性和事件之間的交互EM領(lǐng)域充分了解然后可以轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)構(gòu)建一個(gè)三維圖像的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。雖然這計(jì)劃很理論,最終目標(biāo)總是提高實(shí)際渦流檢測(cè)方法的有效性。 該方法獲得的信息從這個(gè)項(xiàng)目幫助發(fā)展中實(shí)際瞬態(tài)渦流檢查。6.瞬態(tài)渦流檢驗(yàn)特性瞬態(tài)渦流檢測(cè)的特點(diǎn)是兩個(gè)基本特征;激勵(lì)是通過(guò)電場(chǎng)脈沖在時(shí)域和測(cè)量使用霍爾傳感器。已經(jīng)開(kāi)發(fā)和優(yōu)化主要針對(duì)地下缺陷的檢查。 這種方法已經(jīng)在掃描系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。方波電流勵(lì)磁 線性系統(tǒng)的特征,可以應(yīng)對(duì)的沖動(dòng)和渦流系統(tǒng)也不例外。 激動(dòng)人心的沖動(dòng)和測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)(脈沖響應(yīng)函數(shù))可以聚集在一個(gè)測(cè)量的所有信息(這部分是因?yàn)闆_動(dòng)是一種寬帶功能和包含所有頻率。這是最終的多頻測(cè)量)。電場(chǎng)脈沖可以通過(guò)生成步驟改變線圈中的電流。通過(guò)激動(dòng)人心的方波電流(過(guò)濾)的電場(chǎng)脈沖序列生成與交替極性(參見(jiàn)圖12)。這些脈沖傳播的標(biāo)本,幾何特征可以分散部分他們的表面磁性組件測(cè)量作為時(shí)間的函數(shù)。這些瞬變脈沖響應(yīng)函數(shù)的結(jié)構(gòu)和包含所有可用信息的探針在那個(gè)位置?；魻栃?yīng)傳感器霍爾傳感器有一個(gè)小活動(dòng)區(qū)域,因此優(yōu)秀的空間分辨率;他們是敏感組件垂直磁場(chǎng)和有一個(gè)線性響應(yīng)。因此,他們非常適合測(cè)量慢慢改變字段或低頻率。這是與線圈相比,測(cè)量磁鏈的變化速度,因此有一個(gè)減少響應(yīng)在低頻率?；魻杺鞲衅饔蓄~外的優(yōu)勢(shì),他們可以捏造以數(shù)組形式可以包括解碼電路的襯底。TRECSCANTRECSCAN是一個(gè)渦流檢測(cè)系統(tǒng),體現(xiàn)了上述原則。在其最簡(jiǎn)單的形式調(diào)查由一個(gè)axi-symmetric線圈與霍爾傳感器安裝在軸-見(jiàn)圖13。 測(cè)量顯示瞬變稀薄的空氣間隙,不同深度的表面下圖14。這說(shuō)明了形狀和延遲的變化發(fā)生。幾個(gè)瞬變的正?；脑趫D14中,強(qiáng)調(diào)短暫的延遲取決于旅行的距離。一般從不同深度測(cè)量瞬態(tài)將包括幾個(gè)瞬變,因此不同的形狀(圖15)復(fù)合瞬態(tài)的分析和解釋這種類型的是瞬態(tài)渦流檢測(cè)的基本主題。每個(gè)瞬態(tài)可以包含很多個(gè)人測(cè)量的目的,對(duì)于存儲(chǔ)和顯示有必要代表的瞬態(tài)值樣本點(diǎn)的數(shù)量或時(shí)間片(圖15)。 在每個(gè)時(shí)間片二維標(biāo)量圖像可以形成和圖16中的兩張圖片說(shuō)明了散射場(chǎng)的發(fā)展。 圖像在時(shí)間片0只包含信息從表面,呈現(xiàn)出一種幾乎視覺(jué)形象的標(biāo)本。 時(shí)間片4包含的圖像信息,有時(shí)間傳播從水面以下,表示一個(gè)地區(qū)的腐蝕和腐蝕的地方已經(jīng)混合在一個(gè)單層部分。瞬變的優(yōu)點(diǎn)瞬態(tài)渦流檢測(cè)是專門為深層缺陷的檢測(cè)和描述潛在的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。 它不是為例,旨在與線圈阻抗檢測(cè)表面裂紋的方法。通過(guò)不同場(chǎng)源和傳感器,一個(gè)大型線圈可以用來(lái)給最大滲透而小傳感器不犧牲分辨率。利用霍爾傳感器運(yùn)行的直流,慢慢改變字段可以測(cè)量比線圈。 因?yàn)樽罱K基于方波激勵(lì),信號(hào)生成和處理非常簡(jiǎn)單而多頻系統(tǒng)。通過(guò)使用時(shí)域處理、發(fā)射和邊緣效應(yīng)可以彌補(bǔ)。利用理論模擬的結(jié)果,可以區(qū)分缺陷板變薄等腐蝕和結(jié)構(gòu)的影響。 所有這一切在頻域處理更加困難。語(yǔ)義脈沖或瞬態(tài)？瞬態(tài)渦流檢查有時(shí)被稱為脈沖渦流(特別是在北美)。而在TRECSCAN線圈電流階躍函數(shù)過(guò)濾,源確實(shí)是脈沖電場(chǎng);它是一個(gè)可以自由配置通過(guò)改變輸入函數(shù)和線圈電流的功能。渦流分布是一個(gè)響應(yīng)函數(shù),不能直接配置或者脈沖。它有一個(gè)瞬態(tài)響應(yīng)脈沖輸入,因此術(shù)語(yǔ)“瞬態(tài)渦流”。雖然這看起來(lái)可能有點(diǎn)迂腐的區(qū)別,它避免了任何潛在的混亂的線圈電流本身就是脈沖的形狀。7. 瞬態(tài)渦流檢測(cè)潛力為了說(shuō)明瞬態(tài)渦流檢測(cè)的潛力,提出了兩個(gè)例子,初步研究表明,這一技術(shù)是有利的。在分層的鋁合金腐蝕結(jié)構(gòu)的描述腐蝕檢測(cè)和描述的分層結(jié)構(gòu)是一種常見(jiàn)的航空檢查問(wèn)題。一個(gè)典型的場(chǎng)景如圖17所示。結(jié)構(gòu)組成的三層可以發(fā)展出腐蝕或兩層間的差距從而增加有效厚度的差距。知道在哪個(gè)界面往往是很重要的腐蝕的存在。這個(gè)問(wèn)題可以使用model-enhancement接近的多頻數(shù)據(jù)正如前面所討論的,但一個(gè)更直觀的表述問(wèn)題的可以在時(shí)間域。假設(shè)板厚度大約知道,瞬變特征,源于個(gè)人每個(gè)4控制參數(shù)的變化,升空,上氣隙,下氣隙和底部表面的位置可以使用二維模型計(jì)算。隨著探測(cè)器在試樣的表面移動(dòng),測(cè)量瞬態(tài)將包括這四個(gè)瞬態(tài)的振幅的組合反映了震級(jí)的變化相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。如果測(cè)量瞬態(tài)可以分解成一筆然后這些瞬變特征參數(shù)變化的大小,因此可以計(jì)算出腐蝕的深度剖面。因?yàn)榘鍓K的確切厚度并不總是知道,津貼可以提出不確定性在層間間隙的位置代表的差距的窄帶特性瞬變從一個(gè)位置,以便正確的傳播總是存在(圖18)。瞬態(tài)函數(shù)的樂(lè)隊(duì)可以安裝使用奇異值分解測(cè)量瞬態(tài)。鐵磁結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)渦流檢測(cè)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)檢測(cè)小鐵磁鋼表面裂縫,它很少被用來(lái)檢查鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。 這是由于高導(dǎo)磁率的這些材料電磁領(lǐng)域的高度減毒,導(dǎo)致小皮膚深度。解決這個(gè)問(wèn)題的唯一方法是使用非常大的線圈(低空間頻率)和時(shí)間驅(qū)動(dòng)頻率非常低。 正如上面所討論的,coil-based方法并不適合這種類型的深穿透問(wèn)題。 產(chǎn)生了一些有效的工具但由于線圈的大小,他們非常小的空間分辨率。瞬態(tài)渦流檢查與霍爾傳感器是專門為這種類型的場(chǎng)景(見(jiàn)圖19)和已應(yīng)用于測(cè)量板的厚度,因此在鋼結(jié)構(gòu)腐蝕使用系統(tǒng)稱為TrecGauge。 TrecGauge是一個(gè)瞬態(tài)渦流原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)量鐵磁鋼板的厚度通過(guò)一層絕緣。 結(jié)果獨(dú)立于升空(絕緣厚度)變化和表面腐蝕可以檢測(cè)到通過(guò)有效厚度損失的原因。分析是基于校準(zhǔn),而不是基于模型,由于探測(cè)器的復(fù)雜性,它必須對(duì)曲面進(jìn)行操作。因?yàn)楸硎竞穸热Q于電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率,校準(zhǔn)必須使用相同的材料規(guī)格測(cè)試結(jié)構(gòu)(這適用于所有渦流方法對(duì)鋼鐵)。然而,最近的檢查過(guò)程的時(shí)域分析表明它應(yīng)該可以測(cè)量板厚度以這樣一種方式,它是獨(dú)立于被測(cè)結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率。8. 結(jié)論從一個(gè)廣泛的研究計(jì)劃在渦流無(wú)損檢測(cè)中，它有可能提出一個(gè)通用的框架，可以應(yīng)用到廣泛的渦流無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用。所有的渦流技術(shù)可以在多個(gè)特征定義和安裝到廣義框架。在回顧了最近的技術(shù)進(jìn)步的影響，一些特定的瞬態(tài)渦流檢查已與它們相關(guān)的衍生技術(shù)eddiscan從緊固件孔裂紋問(wèn)題，trecscan裂縫和多層航空航天結(jié)構(gòu)的腐蝕，在絕緣層的腐蝕鋼trecgauge。除了這些，還有電渦流檢測(cè)尚未被運(yùn)用在瞬態(tài)渦流的潛在優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)掘許多應(yīng)用方面。鑒于這一事實(shí)，最近成功地?fù)饺雝recscan成商業(yè)掃描儀如波音莫斯系統(tǒng)，它似乎很安全的預(yù)測(cè)，瞬態(tài)渦流將停留在無(wú)損檢測(cè)界幾十年來(lái)。參考文獻(xiàn)1. 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