基于渦流效應(yīng)的金屬回轉(zhuǎn)體表面缺陷檢測(cè)方法研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-17 20:44
金屬回轉(zhuǎn)體被廣泛應(yīng)用在建筑、車企、航天、水利等多個(gè)領(lǐng)域,但其在生產(chǎn)或使用過(guò)程中極易產(chǎn)生缺陷,對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和使用人員的安全造成影響。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)金屬回轉(zhuǎn)體存在的缺陷,必須定期對(duì)金屬回轉(zhuǎn)體進(jìn)行缺陷檢測(cè),國(guó)內(nèi)企業(yè)所用的檢測(cè)設(shè)備主要以引進(jìn)為主,提高了檢測(cè)成本。本課題為實(shí)現(xiàn)金屬回轉(zhuǎn)體表面缺陷的檢測(cè),系統(tǒng)地研究渦流缺陷檢測(cè)技術(shù),開(kāi)發(fā)了一套簡(jiǎn)單實(shí)用的缺陷檢測(cè)系統(tǒng),可以滿足對(duì)金屬回轉(zhuǎn)體表面裂紋等缺陷檢測(cè)的需求。該檢測(cè)系統(tǒng)以電渦流傳感器、角度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡等為基礎(chǔ),結(jié)合自行開(kāi)發(fā)的檢測(cè)程序和設(shè)計(jì)的自動(dòng)化平臺(tái)而建立的,該檢測(cè)裝置使用方便、操作簡(jiǎn)單,可以精確的檢測(cè)到金屬回轉(zhuǎn)體表面及近表面的缺陷位置。由于渦流檢測(cè)信號(hào)易受其他因素影響。本文利用不同激勵(lì)頻率、提離、檢測(cè)速度等因素對(duì)輸出信號(hào)敏感度不同的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)金屬回轉(zhuǎn)體表面缺陷檢測(cè)參數(shù)的試驗(yàn)研究,最終確定出最佳工作參數(shù)組合,提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。本文主要完成了以下工作:(1)闡述了電渦流金屬表面缺陷檢測(cè)的工作原理,分析了影響渦流檢測(cè)金屬表面缺陷效果的各種因素,給出了由角度信號(hào)和位移信號(hào)確定回轉(zhuǎn)件表面缺陷位置的算法和實(shí)現(xiàn)思路,提出了最佳的工作參數(shù)組合...
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-2渦流檢測(cè)基本理論及應(yīng)用渦流探傷是一種常用的無(wú)損探傷技術(shù),在核電,航空,石化,電力,冶金等各個(gè)行業(yè)中都有應(yīng)用,具有檢測(cè)速度快,成本低,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。它基于電磁感應(yīng)理論,無(wú)需耦合劑即可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)檢測(cè)樣品。渦流檢測(cè)裝置是一種功能強(qiáng)大的工具,可以對(duì)常規(guī)形式的金屬回轉(zhuǎn)體進(jìn)行快速,大規(guī)模的檢測(cè)。2.1渦流檢測(cè)基本原理電渦流檢測(cè)是一種基于電磁感應(yīng)原理的常規(guī)無(wú)損測(cè)試方法[2124]。如果將被測(cè)體放置在帶有交流電的激勵(lì)線圈中或附近,則如圖2.1所示,在被檢測(cè)物體的表面會(huì)產(chǎn)生與線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反的磁常當(dāng)檢測(cè)到缺陷時(shí),線圈的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生改變,線圈的阻抗也隨之變化。通過(guò)這個(gè)數(shù)值的變化可以無(wú)損地確定被測(cè)體的物理性能以及是否存在缺陷,這就是渦流檢測(cè)的基本原理。圖2.1渦流的激勵(lì)與檢測(cè)因?yàn)闇u流的大小不僅取決于勵(lì)磁條件,例如線圈的形狀和大小,交流電的頻率,線圈與樣品的相對(duì)位置。還取決于被測(cè)體的某些參數(shù),例如被測(cè)體材料的電導(dǎo)率,被測(cè)體材料的導(dǎo)磁率,被測(cè)體表面是否存在缺陷,以及被測(cè)體的形狀和尺寸。2.2線圈阻抗分析渦流檢測(cè)主要是檢測(cè)渦流線圈的阻抗或感應(yīng)電壓的變化[25~28]。可以通過(guò)研究阻
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-10-抗的變化知道被測(cè)體的特征。2.2.1線圈的阻抗及歸一化探頭是由金屬線制成的線圈,忽略了線圈繞組之間的分布電容,直接由串聯(lián)電阻和電感電路表示。如圖2.2所示。圖2.2渦流線圈等效電路圖總阻抗的表示,請(qǐng)參見(jiàn)公式(2.1)。00jLRZ(式2.1)線圈的阻抗用二維直角平面坐標(biāo)表示如圖2.3所示:圖2.3渦流線圈阻抗平面圖該矢量圖是一個(gè)阻抗二維坐標(biāo)圖。當(dāng)渦流線圈靠近導(dǎo)體材料時(shí),其等效電路如圖2.4a所示。根據(jù)變壓器的原理,還可以將圖a轉(zhuǎn)換為圖b中所示的電路。圖2.4中0R
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabVIEW的直驅(qū)式液壓調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊海清,鐘家碩. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2020(02)
[2]基于LabVIEW和C#的泥泵輸送管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 林浩,鐘衛(wèi)華,倪福生,蔣爽. 機(jī)械與電子. 2020(02)
[3]基于LabVIEW的采煤機(jī)模擬調(diào)高實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)控系統(tǒng)研究[J]. 彭天好,馬濤,李長(zhǎng)鵬. 煤炭工程. 2020(02)
[4]基于LabVIEW的行星齒輪箱故障分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉艾強(qiáng),李智,李青萌. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2020(01)
[5]一種基于LabVIEW失真度測(cè)試儀設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 王維維,昌暢,張濤,孫淼. 電子世界. 2020(03)
[6]圖爾克角度傳感器檢測(cè)平臺(tái)提升[J]. 國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2020(01)
[7]光電檢測(cè)數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 李夢(mèng). 無(wú)線互聯(lián)科技. 2020(01)
[8]基于數(shù)據(jù)采集卡的變壓器有載分接開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳明,馬宏忠,徐艷,陳冰冰,許洪華,王梁. 變壓器. 2019(12)
[9]基于數(shù)據(jù)采集卡的離子遷移譜儀測(cè)控系統(tǒng)[J]. 李立,李宏杰,姚璉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2019(11)
[10]新型換熱器管板密封焊渦流檢測(cè)技術(shù)[J]. 李曉光,陸吉,王明輝,孫加偉,孔玉瑩,何藝. 無(wú)損檢測(cè). 2019(11)
博士論文
[1]電磁無(wú)損檢測(cè)缺陷識(shí)別與評(píng)估新方法研究[D]. 何赟澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]脈沖渦流無(wú)損檢測(cè)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊賓峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]面向多層金屬搭接結(jié)構(gòu)的脈沖渦流檢測(cè)信號(hào)處理與缺陷識(shí)別方法研究[D]. 丁田雨.浙江大學(xué) 2019
[2]高速汽輪機(jī)制造階段振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研制與檢驗(yàn)研究[D]. 閆學(xué)剛.山東大學(xué) 2018
[3]渦流位移傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)與溫度對(duì)其性能的影響研究[D]. 高更.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3288888
【文章來(lái)源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-2渦流檢測(cè)基本理論及應(yīng)用渦流探傷是一種常用的無(wú)損探傷技術(shù),在核電,航空,石化,電力,冶金等各個(gè)行業(yè)中都有應(yīng)用,具有檢測(cè)速度快,成本低,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。它基于電磁感應(yīng)理論,無(wú)需耦合劑即可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)檢測(cè)樣品。渦流檢測(cè)裝置是一種功能強(qiáng)大的工具,可以對(duì)常規(guī)形式的金屬回轉(zhuǎn)體進(jìn)行快速,大規(guī)模的檢測(cè)。2.1渦流檢測(cè)基本原理電渦流檢測(cè)是一種基于電磁感應(yīng)原理的常規(guī)無(wú)損測(cè)試方法[2124]。如果將被測(cè)體放置在帶有交流電的激勵(lì)線圈中或附近,則如圖2.1所示,在被檢測(cè)物體的表面會(huì)產(chǎn)生與線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反的磁常當(dāng)檢測(cè)到缺陷時(shí),線圈的磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生改變,線圈的阻抗也隨之變化。通過(guò)這個(gè)數(shù)值的變化可以無(wú)損地確定被測(cè)體的物理性能以及是否存在缺陷,這就是渦流檢測(cè)的基本原理。圖2.1渦流的激勵(lì)與檢測(cè)因?yàn)闇u流的大小不僅取決于勵(lì)磁條件,例如線圈的形狀和大小,交流電的頻率,線圈與樣品的相對(duì)位置。還取決于被測(cè)體的某些參數(shù),例如被測(cè)體材料的電導(dǎo)率,被測(cè)體材料的導(dǎo)磁率,被測(cè)體表面是否存在缺陷,以及被測(cè)體的形狀和尺寸。2.2線圈阻抗分析渦流檢測(cè)主要是檢測(cè)渦流線圈的阻抗或感應(yīng)電壓的變化[25~28]。可以通過(guò)研究阻
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-10-抗的變化知道被測(cè)體的特征。2.2.1線圈的阻抗及歸一化探頭是由金屬線制成的線圈,忽略了線圈繞組之間的分布電容,直接由串聯(lián)電阻和電感電路表示。如圖2.2所示。圖2.2渦流線圈等效電路圖總阻抗的表示,請(qǐng)參見(jiàn)公式(2.1)。00jLRZ(式2.1)線圈的阻抗用二維直角平面坐標(biāo)表示如圖2.3所示:圖2.3渦流線圈阻抗平面圖該矢量圖是一個(gè)阻抗二維坐標(biāo)圖。當(dāng)渦流線圈靠近導(dǎo)體材料時(shí),其等效電路如圖2.4a所示。根據(jù)變壓器的原理,還可以將圖a轉(zhuǎn)換為圖b中所示的電路。圖2.4中0R
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LabVIEW的直驅(qū)式液壓調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊海清,鐘家碩. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2020(02)
[2]基于LabVIEW和C#的泥泵輸送管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 林浩,鐘衛(wèi)華,倪福生,蔣爽. 機(jī)械與電子. 2020(02)
[3]基于LabVIEW的采煤機(jī)模擬調(diào)高實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)控系統(tǒng)研究[J]. 彭天好,馬濤,李長(zhǎng)鵬. 煤炭工程. 2020(02)
[4]基于LabVIEW的行星齒輪箱故障分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉艾強(qiáng),李智,李青萌. 青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2020(01)
[5]一種基于LabVIEW失真度測(cè)試儀設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J]. 王維維,昌暢,張濤,孫淼. 電子世界. 2020(03)
[6]圖爾克角度傳感器檢測(cè)平臺(tái)提升[J]. 國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2020(01)
[7]光電檢測(cè)數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 李夢(mèng). 無(wú)線互聯(lián)科技. 2020(01)
[8]基于數(shù)據(jù)采集卡的變壓器有載分接開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳明,馬宏忠,徐艷,陳冰冰,許洪華,王梁. 變壓器. 2019(12)
[9]基于數(shù)據(jù)采集卡的離子遷移譜儀測(cè)控系統(tǒng)[J]. 李立,李宏杰,姚璉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2019(11)
[10]新型換熱器管板密封焊渦流檢測(cè)技術(shù)[J]. 李曉光,陸吉,王明輝,孫加偉,孔玉瑩,何藝. 無(wú)損檢測(cè). 2019(11)
博士論文
[1]電磁無(wú)損檢測(cè)缺陷識(shí)別與評(píng)估新方法研究[D]. 何赟澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]脈沖渦流無(wú)損檢測(cè)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊賓峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]面向多層金屬搭接結(jié)構(gòu)的脈沖渦流檢測(cè)信號(hào)處理與缺陷識(shí)別方法研究[D]. 丁田雨.浙江大學(xué) 2019
[2]高速汽輪機(jī)制造階段振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研制與檢驗(yàn)研究[D]. 閆學(xué)剛.山東大學(xué) 2018
[3]渦流位移傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)與溫度對(duì)其性能的影響研究[D]. 高更.電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):3288888
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