隨著航天航空領(lǐng)域的發(fā)展,大型、復(fù)雜化的飛機(jī)結(jié)構(gòu)越來越常見,由此對飛機(jī)鋁材的無損檢測需求也與日俱增。常規(guī)的無損檢測方法有超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測。其中,渦流檢測因其非接觸性、對表面及近表面缺陷的檢測靈敏度高、響應(yīng)速度快、可對檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化處理等優(yōu)點(diǎn),在無損檢測領(lǐng)域受到了高度重視并迅速發(fā)展。當(dāng)前渦流檢測技術(shù)的研究熱點(diǎn)主要有高性能探頭的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)、高性能電渦流檢測系統(tǒng)的開發(fā)、缺陷的快速判別及成像等。本文就探頭參數(shù)設(shè)計(jì)和高性能電渦流檢測系統(tǒng)兩個(gè)方向進(jìn)行了研究。在探頭參數(shù)設(shè)計(jì)方面,傳統(tǒng)的線圈式探頭的靈敏度隨著工作頻率的降低而減小,且有檢測面積小,對自動化依賴程度高的缺點(diǎn)。因此本文設(shè)計(jì)了一款使用巨磁阻（GMR）傳感器代替檢測線圈的渦流探頭。巨磁阻（GMR）傳感器可以直接檢測渦流磁場大小,且其靈敏度與工作頻率無關(guān),使得探頭在低頻情況下也具有較高靈敏度。本文通過Maxwell仿真軟件建立了激勵線圈及待測金屬試件陷的等效模型,利用仿真數(shù)據(jù)確定激勵線圈的參數(shù)并實(shí)物制作了該探頭。通過仿真到以下結(jié)論:探頭靈敏度與激勵電流呈正相關(guān)性;探頭對表面缺陷的檢出能力隨著激勵頻率的增加而... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脈沖反射法超聲波探傷基本原理

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2射線照相檢測原理（3）磁粉檢測（MagneticParticleTesting，MPT）磁粉檢測[7]適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷檢測，如探測軋制鋼材、鑄件、鍛件、焊縫和機(jī)加工零件表面缺陷和近表面的細(xì)小缺陷，對奧氏體不銹鋼、銅、鋁等非磁性材料不適用。磁粉檢測的原理為當(dāng)鐵磁性待測金屬試件被磁化且接近飽和時(shí)，若其表面或近表面存在缺陷，缺陷截面處的磁力線會被折射到空氣中，又因鐵磁性金屬試件的磁導(dǎo)率比空氣大很多，折射到空氣中的磁力線又會被聚集回到鐵磁性試件內(nèi)部。由此所產(chǎn)生缺的陷附近的磁場被稱為漏磁常在檢測中，漏磁場通過吸引磁粉在缺陷處形成磁痕實(shí)現(xiàn)對待測金屬試件表面缺陷的檢測。磁粉檢測示意圖如圖1.3所示。檢測操作流程包括磁化工件、施加磁粉、觀察評定等。磁粉檢測可以通過觀察磁粉直觀的顯示出缺陷的位置、大孝形狀和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷的性質(zhì)。其檢測靈敏度非常高，可以檢測出微米級寬度的缺陷，且單個(gè)工件檢測速度快，工藝簡單，成本低。但是磁粉檢測的局限性也非常大。列舉如下：一是檢測的試件只能為鐵磁性材料；二是只能用于檢測試件表面或近表面缺陷，一般檢測深度不超過1-3mm，無法檢測試件深層缺陷；三是檢測完畢后需要對試件進(jìn)行退磁和清洗。圖1.3磁粉檢測

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2射線照相檢測原理（3）磁粉檢測（MagneticParticleTesting，MPT）磁粉檢測[7]適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷檢測，如探測軋制鋼材、鑄件、鍛件、焊縫和機(jī)加工零件表面缺陷和近表面的細(xì)小缺陷，對奧氏體不銹鋼、銅、鋁等非磁性材料不適用。磁粉檢測的原理為當(dāng)鐵磁性待測金屬試件被磁化且接近飽和時(shí)，若其表面或近表面存在缺陷，缺陷截面處的磁力線會被折射到空氣中，又因鐵磁性金屬試件的磁導(dǎo)率比空氣大很多，折射到空氣中的磁力線又會被聚集回到鐵磁性試件內(nèi)部。由此所產(chǎn)生缺的陷附近的磁場被稱為漏磁常在檢測中，漏磁場通過吸引磁粉在缺陷處形成磁痕實(shí)現(xiàn)對待測金屬試件表面缺陷的檢測。磁粉檢測示意圖如圖1.3所示。檢測操作流程包括磁化工件、施加磁粉、觀察評定等。磁粉檢測可以通過觀察磁粉直觀的顯示出缺陷的位置、大孝形狀和嚴(yán)重程度，并可大致確定缺陷的性質(zhì)。其檢測靈敏度非常高，可以檢測出微米級寬度的缺陷，且單個(gè)工件檢測速度快，工藝簡單，成本低。但是磁粉檢測的局限性也非常大。列舉如下：一是檢測的試件只能為鐵磁性材料；二是只能用于檢測試件表面或近表面缺陷，一般檢測深度不超過1-3mm，無法檢測試件深層缺陷；三是檢測完畢后需要對試件進(jìn)行退磁和清洗。圖1.3磁粉檢測

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]矩形陣列渦流傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 呂程,楊賓峰,馮建民,趙洪偉.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(25)
[2]鋁合金熔焊縫表面缺陷陣列渦流檢測的仿真和試驗(yàn)[J]. 李來平,彭明峰,周建平,宋凱.  無損檢測. 2017(03)
[3]航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片裂紋的陣列渦流檢測仿真[J]. 宋凱,劉堂先,李來平,危荃,涂俊.  航空學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]鈦合金結(jié)構(gòu)疲勞損傷監(jiān)測實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李培源,杜金強(qiáng),何宇廷,丁華,焦勝博.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(07)
[5]蓬勃發(fā)展的我國無損檢測技術(shù)[J]. 耿榮生,景鵬.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[6]集成磁電子器件研究[J]. 錢正洪,楊昌茂,白茹,詹宏良.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2010(09)
[7]先進(jìn)磁電子材料和器件[J]. 錢正洪,白茹,黃春奎,吳建得.  儀表技術(shù)與傳感器. 2009(S1)
[8]基于AD9958的雙通道直接頻率合成器的設(shè)計(jì)[J]. 趙云娣,楊小獻(xiàn).  無線電工程. 2006(03)
[9]電渦流傳感器陣列測試技術(shù)[J]. 丁天懷,陳祥林.  測試技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]壓力容器無損檢測——滲透檢測技術(shù)[J]. 胡學(xué)知,邱楊.  無損檢測. 2004(07)

博士論文
[1]渦流陣列無損檢測中裂紋參數(shù)估計(jì)和成像方法研究[D]. 劉波.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[2]自旋閥結(jié)構(gòu)及GMR傳感器研究[D]. 劉華瑞.清華大學(xué) 2006

碩士論文
[1]飛機(jī)多層金屬鉚接結(jié)構(gòu)陣列脈沖渦流檢測技術(shù)研究[D]. 后雪冰.南昌航空大學(xué) 2019
[2]基于GMR傳感器的電渦流位移檢測系統(tǒng)[D]. 樓陽逸.杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]超聲波無損檢測技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 索會迎.南京郵電大學(xué) 2012
[4]基于傳感器陣列的脈沖漏磁特征提取技術(shù)研究[D]. 孫寅春.南京航空航天大學(xué) 2010
[5]基于GMR傳感器的電渦流檢測系統(tǒng)開發(fā)及深層缺陷檢測的可靠性研究[D]. 高揚(yáng)華.浙江大學(xué) 2010
[6]基于阻抗分析法的電橋式渦流檢測系統(tǒng)研究[D]. 徐濤.中北大學(xué) 2009
[7]電渦流檢測系統(tǒng)開發(fā)及正向問題研究[D]. 龔翔.浙江大學(xué) 2008
[8]電渦流檢測的正向問題研究及檢測系統(tǒng)的通信設(shè)計(jì)[D]. 武海鑫.浙江大學(xué) 2007
[9]電渦流檢測技術(shù)在多層厚度檢測中的應(yīng)用研究[D]. 鄭建才.浙江大學(xué) 2003



本文編號：3518294