漏磁檢測脈沖激勵無損檢測有限元虛擬儀器同步采樣論文

1、鋼板脈沖漏磁檢測技術研究【摘要】 脈沖漏磁檢測技術是近年在國外發(fā)展起來的一種無損檢測方法,它融合了脈沖渦流檢測和漏磁檢測兩種技術的優(yōu)點：與脈沖渦流檢測相比,對鐵磁性材料有更深的檢測深度；與傳統(tǒng)漏磁檢測相比,在勵磁方式上,采用脈沖信號進行勵磁,激勵信號具有豐富的頻譜。在對鐵磁性材料的檢測中,脈沖漏磁檢測可以得到更多有關缺陷的信息,為提高檢測鐵磁性材料缺陷尺寸的精度和內外傷區(qū)分,提供了廣闊前景。本文以鋼板為檢測對象,對脈沖漏磁檢測技術進行研究。建立探頭的磁化器在鋼板上磁化時的有限元模型,計算鋼板存在缺陷時,其表面的漏磁場磁感應強度。針對鋼板矩形溝槽缺陷,以有限元的計算結果,分析影響檢測缺陷處漏磁場

2、信號的因素。以有限元分析的結果作為指導,設計了鋼板脈沖漏磁檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)由激勵源、探頭,信號調理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計算機等組成,設計的檢測探頭由漆包線纏繞的U型高導磁率磁芯以及高靈敏度霍爾傳感器組成。依據(jù)設計的檢測系統(tǒng),對帶有矩形溝槽的鋼板進行了檢測。根據(jù)實驗中不同深度矩形溝槽缺陷在脈沖激勵下的漏磁場電壓信號特征,在Labview軟件中編寫了程序,對鋼板缺陷處漏磁信號進行了同步采樣。采用漏磁信號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

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. 更多還原 【關鍵詞】 漏磁檢測； 脈沖激勵； 無損檢測； 有限元； 虛擬儀器； 同步采樣； 【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 緒論 11-19 1.1 課題研究目的和意義 11-12 1.2 脈沖漏磁檢測技術原理 12-15 漏磁檢測技術概述 12-14 脈沖漏磁檢測原理 14-15 1.3 國內外脈沖漏磁檢測技術的發(fā)展 15-17 國外研究現(xiàn)狀 16 國內研究現(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 nsys軟件有限

6、元分析的過程 20-21 2.2 應用Ansys進行二維瞬態(tài)磁場分析 21-27 有限元模型的建立 21-25 求解和后處理 25-27 2.3 影響缺陷漏磁信號的因素 27-29 傳感器提離距離 27-28 激勵頻率 28 缺陷尺寸 28-29 2.4 本章小結 29-30 第三章 鋼板脈沖漏磁檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn) 30-42 3.1 實驗鋼板試件 30-31 3.2 脈沖漏磁檢測探頭 31-36 磁芯的選擇 32-33 激勵線圈的設計 33-35 磁傳感器的選擇 35-36 3.3 基于FPGA芯片的脈沖激勵源 36-39 FPGA芯片程序設計 37-38 脈沖信號發(fā)生電路 38-39 3.

7、4 信號調理電路 39-40 3.5 數(shù)據(jù)采集卡 40-41 3.6 本章小結 41-42 第四章 鋼板缺陷檢測程序及數(shù)據(jù)處理 42-50 4.1 缺陷漏磁檢測程序結構組成 42-43 Labview虛擬儀器開發(fā)環(huán)境 42 檢測程序結構框圖 42-43 4.2 漏磁信號同步采樣程序 43-46 漏磁信號同步采樣 43-44 電壓峰值和谷值同步采樣程序流程圖 44-46 4.3 漏磁信號波形實時顯示程序 46-47 4.4 基于Labview軟件的檢測程序編程 47-49 鋼板脈沖漏磁檢測系統(tǒng)程序 47-48 鋼板脈沖漏磁檢測系統(tǒng)程序界面 48-49 4.5 本章小結 49-50 第五章 鋼板脈沖漏磁檢測實驗及結果分析 50-65 5.1 鋼板試件矩形溝槽檢測 50-58 鋼板表面矩形溝槽的漏磁信號 51-53 鋼板背面矩形溝槽的漏磁信號 53-55 鋼板缺陷處漏磁信號的特征 55-58 5.2 鋼板表面矩形溝槽缺陷深度的定量檢測 58-61 鋼板表面矩形溝槽缺陷的電壓峰值同步采樣 58-59 檢測矩形