發(fā)布時間：2017-06-29 21:19

  本文關(guān)鍵詞：電磁超聲無損檢測技術(shù)的研究與實驗，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電磁超聲(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)是無損檢測領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù),以其精度高、不需要耦合劑、非接觸、適合于高溫檢測、移動檢測和相控陣操作,以及容易激發(fā)各種超聲波型等優(yōu)點,具有廣泛的應(yīng)用前景,正越來越受到人們的關(guān)注和重視。論文以電磁超聲無損檢測技術(shù)為對象進(jìn)行研究。 本文首先介紹了電磁超聲技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用的歷史,在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)之上,研究了電磁超聲系統(tǒng)的基本理論。電磁超聲換能器是由磁鐵、激勵線圈和被測試件三部分構(gòu)成,利用數(shù)學(xué)方法對三者之間的場效應(yīng)進(jìn)行分析研究,并對磁鐵和線圈進(jìn)行有限元仿真分析,為EMAT試驗系統(tǒng)的設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。 在理論研究、模型仿真的基礎(chǔ)之上,對EMAT試驗系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。系統(tǒng)中EMAT選擇U形交流電磁鐵和蛇形曲折線圈構(gòu)成,并設(shè)計了換能器的裝配。利用MAX038芯片設(shè)計了猝發(fā)式脈沖序列發(fā)生電路,并匹配了相應(yīng)的功率放大電路。接收電路由二極管限幅電路、兩級差分放大電路和選頻放大電路組成。經(jīng)過處理后的接收信號由TDS5034B型示波器接收顯示。 利用實驗系統(tǒng)對鋼板進(jìn)行表面裂紋檢測實驗。通過平均算法對接收信號進(jìn)行平滑濾波,對不同激勵頻率、勵磁電壓和提離距離下的檢測結(jié)果進(jìn)行分析,研究了各種參數(shù)對檢測效果的影響,對前文的理論分析和仿真結(jié)果進(jìn)行驗證。
【關(guān)鍵詞】：無損檢測 電磁超聲 有限元仿真 激勵電路
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH878
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 課題研究的目的和意義7-8
• 1.2 電磁超聲技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容10-12
• 第二章 EMAT 的基本原理12-23
• 2.1 EMAT 的發(fā)射和接收原理12-14
• 2.1.1 洛倫茲力方式12-13
• 2.1.2 磁致伸縮力方式13-14
• 2.2 EMAT 的數(shù)值分析14-19
• 2.2.1 磁鐵作用的數(shù)值分析14-16
• 2.2.2 EMAT 激勵線圈的數(shù)值分析16-18
• 2.2.3 被測試件中力場的數(shù)值分析18-19
• 2.3 EMAT 檢測中常用的波形19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 EMAT 的有限元仿真23-37
• 3.1 電磁超聲中場量的計算23-25
• 3.2 EMAT 的ANSYS 仿真25-36
• 3.2.1 偏置磁場的有限元仿真25-29
• 3.2.2 EMAT 的有限元仿真29-34
• 3.2.3 線圈感生渦流場的仿真34-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第四章 電磁超聲實驗系統(tǒng)的設(shè)計37-54
• 4.1 EMAT 試驗裝置系統(tǒng)的設(shè)計37-38
• 4.2 EMAT 換能器38-42
• 4.2.1 換能器中磁鐵的選擇38-39
• 4.2.2 換能器中激勵線圈的選擇39-41
• 4.2.3 換能器參數(shù)的確定和裝配41-42
• 4.3 EMAT 信號激勵系統(tǒng)的研究和設(shè)計42-51
• 4.3.1 猝發(fā)式脈沖發(fā)生電路的設(shè)計42-48
• 4.3.2 功率放大電路的設(shè)計48-49
• 4.3.3 發(fā)射線圈的阻抗匹配49-50
• 4.3.4 總結(jié)50-51
• 4.4 EMAT 信號接收部分51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-54
• 第五章 電磁超聲的裂紋檢測實驗54-63
• 5.1 引言54-55
• 5.2 EMAT 實驗系統(tǒng)的接收信號及其處理方法55-57
• 5.3 EMAT 實驗系統(tǒng)的裂紋檢測實驗57-62
• 5.3.1 裂紋檢測實驗57-58
• 5.3.2 偏置磁場大小對回波信號的影響58-59
• 5.3.3 激勵頻率對檢測效果的影響59-61
• 5.3.4 提離距離對缺陷檢測的影響61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明69-70
• 發(fā)表的論文69
• 參加的科研情況69-70
• 致謝70

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