針對大馬力發(fā)動機活塞復(fù)雜形狀燃燒室表面及近表面缺陷快速無損檢測需求,研制一套基于渦流陣列技術(shù)的無損檢測系統(tǒng)。從渦流陣列檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)集成、應(yīng)用驗證等方面介紹該系統(tǒng)。通過PLC控制機械結(jié)構(gòu)運動,實現(xiàn)工件與渦流陣列探頭的相對旋轉(zhuǎn),快速采集活塞燃燒室表面渦流信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,經(jīng)過軟件處理后形成C掃描圖像,顯示缺陷的形狀及位置。結(jié)果表明:系統(tǒng)在24 s內(nèi)可實現(xiàn)對某型號大馬力發(fā)動機活塞燃燒室表面的檢測,有效檢出5 mm×0.12 mm×0.2 mm（長×寬×深）的表面缺陷,具有檢測效率高、準(zhǔn)確度好、成像直觀等優(yōu)點。 

【文章來源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2020,43(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

活塞燃燒室渦流陣列檢測系統(tǒng)設(shè)計框圖

活塞頂部燃燒室表面形狀復(fù)雜，如圖2所示。檢測探頭設(shè)計示意圖，如圖3所示。為提高檢測效率、抑制提離效應(yīng)的影響，設(shè)計了仿形探頭外殼，如圖3a所示。通過探頭與工件相對旋轉(zhuǎn)完成掃描。實際檢測中，即使兩個檢測線圈貼緊排布，依然存在檢測盲區(qū)。因此設(shè)計探頭，如圖3b所示。其共有32通道，通過兩列錯位排布。消除檢測盲區(qū)。圖3 檢測探頭設(shè)計示意圖

圖2 活塞頂部燃燒室結(jié)構(gòu)示意圖為保證渦流檢測探頭足夠的靈敏度及信噪比，應(yīng)選用合適類型的檢測線圈，以發(fā)現(xiàn)細小的表面缺陷。線圈可分為絕對式和差動式線圈。絕對式線圈由單個線圈構(gòu)成，受探頭顫動、外界電磁干擾等影響較明顯，可用于檢測被檢件某一位置的電磁特性，如材質(zhì)分選、涂層測厚等[13]。差動式線圈由一個激勵線圈和兩個接收線圈組成，兩個接收線圈反向連接，對同一被檢件的不同部位進行比對。相較于絕對式線圈，差動式線圈能避免活塞燃燒室的幾何參數(shù)和物理性能緩變的影響以及提離信號等干擾，有效提高信噪比，檢測出更小的缺陷[14-16]。因此，選用差動式線圈作為渦流陣列探頭的檢測線圈。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3371428