發(fā)布時(shí)間：2017-05-05 22:15

  本文關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐底板超聲導(dǎo)波檢測(cè)傳感器研制及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：論文主要針對(duì)大型儲(chǔ)罐底板導(dǎo)波檢測(cè)的復(fù)雜性對(duì)儲(chǔ)罐底板導(dǎo)波檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容包括檢測(cè)專用傳感器的設(shè)計(jì)以及儲(chǔ)罐底板復(fù)雜結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。 (1)針對(duì)底板的腐蝕檢測(cè)及缺陷成像，設(shè)計(jì)制作了周向一致的S0模態(tài)電磁超聲傳感器。該傳感器能夠在低頻170kHz在鋼板中激勵(lì)出周向一致的S0模態(tài)Lamb波，利用該傳感器可有效地對(duì)儲(chǔ)罐底板的缺陷進(jìn)行檢測(cè)和成像。 (2)設(shè)計(jì)制作了一種多主頻組合的SH0模態(tài)電磁超聲傳感器。該傳感器可在鐵磁性材料中激勵(lì)出多主頻組合的0階SH波，由于激勵(lì)接收傳感器的線圈分布規(guī)律一致，各頻率的能量在同一時(shí)刻匯聚，因此能倍增信號(hào)能量，且保持較高的時(shí)域分辨力。根據(jù)該傳感器的基本原理設(shè)計(jì)了相關(guān)的仿真程序，應(yīng)用數(shù)值仿真的方法對(duì)該傳感器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了研究。 (3)為了研究?jī)?chǔ)罐底板油液沉積層對(duì)導(dǎo)波檢測(cè)的影響，將粘彈性油液沉積層分為低衰減類和高衰減類。其中，對(duì)與低衰減類沉積層需進(jìn)行厚度測(cè)量以便對(duì)檢測(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，而對(duì)高衰減類沉積層則忽略其所帶來(lái)的影響。由于低衰減類的粘彈性層對(duì)導(dǎo)波傳播的影響類似于彈性介質(zhì)，本文建立了雙層彈性介質(zhì)SH波模型，對(duì)其進(jìn)行了頻散方程的推導(dǎo)。研究了鋼板表面附著介質(zhì)對(duì)其SH波各階模態(tài)產(chǎn)生的影響，分析了模態(tài)跳變現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。通過(guò)研究SH波各階模態(tài)頻散曲線隨附著層厚度的變化，提出了一種通過(guò)測(cè)定SH0模態(tài)群速度來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼板表面附著層厚度測(cè)量的方法。針對(duì)水垢、積碳兩種工業(yè)常見(jiàn)附著進(jìn)行了特征曲線的提取，并對(duì)模擬水垢的鋼板-石灰層模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，，該方法可用于附著層厚度的檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：儲(chǔ)罐底板 傳感器 周向一致EMAT 多主頻組合EMAT 表面附著物
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH878.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 儲(chǔ)罐底板檢測(cè)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 電磁超聲技術(shù)(EMAT)的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和研究路線14-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 研究路線15-16
• 第2章 板中超聲導(dǎo)波激勵(lì)和傳播的基本理論16-22
• 2.1 各類傳感器的模態(tài)選擇性16-17
• 2.2 電磁超聲傳感器(EMAT)的工作原理17-19
• 2.3 水平剪切(SH)波的運(yùn)動(dòng)位移方程求解19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 周向一致 Lamb 波 EMAT 傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)22-32
• 3.1 周向一致 Lamb 波 EMAT 的結(jié)構(gòu)及原理22-23
• 3.2 周向一致 Lamb 波 EMAT 的優(yōu)化23-28
• 3.2.1 線圈優(yōu)化23-24
• 3.2.2 磁鐵優(yōu)化24-25
• 3.2.3 傳感器性能測(cè)試25-28
• 3.3 阻抗匹配電路設(shè)計(jì)28-30
• 3.4 基于周向一致 Lamb 波 EMAT 的成像實(shí)驗(yàn)30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 多主頻組合 SH0模態(tài) EMAT 傳感器研制32-44
• 4.1 多主頻組合 SH0模態(tài) EMAT 的結(jié)構(gòu)及原理32-35
• 4.1.1 多主頻組合的概念32-33
• 4.1.2 多主頻組合 SH0模態(tài) EMAT 的原理33-35
• 4.2 多主頻組合 SH0模態(tài) EMAT 的設(shè)計(jì)35-39
• 4.3 多主頻組合 SH0模態(tài) EMAT 的特殊應(yīng)用39-42
• 4.3.1 長(zhǎng)距離精確測(cè)距39-41
• 4.3.2 微小缺陷檢測(cè)41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第5章 基于 SH 波的板表面附著層檢測(cè)研究44-60
• 5.1 SH 波在雙層結(jié)構(gòu)中的傳播特性44-52
• 5.1.1 雙層彈性介質(zhì)中 SH 波的波動(dòng)方程44-46
• 5.1.2 模態(tài)跳變46-51
• 5.1.3 粘彈性介質(zhì)層對(duì) SH 波傳播的影響51-52
• 5.2 SH 波板表面附著層厚度檢測(cè)方法52-57
• 5.2.1 水垢層52-55
• 5.2.2 積碳層55-56
• 5.2.3 基于 SH0模態(tài)的表面附著層厚度檢測(cè)的方法56-57
• 5.3 基于 SH0模態(tài)的鋼板表面水垢層厚度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66-68
• 致謝68

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