铁磁材料隐形缺陷检测研究

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随着经济的飞速发展,铁磁材料产品在工业生产与日常生活中占据着非常重要的地位,其质量直接影响着最终产品的质量和性能。优良的质量不仅是企业形象的体现,而且是赢得市场的重要前提。带钢是一种应用广泛的铁磁材料,其生产过程是高速自动化的,在生产过程中检测隐形缺陷是非常必要的。与其他检测技术相比,漏磁检测具有非接触、易实现在线检测等优点。所以本文以带钢作为典型研究对象,基于漏磁检测技术研究一种铁磁材料隐形缺陷检测方法。  论文阐述了铁磁材料隐形缺陷检测的研究意义和几种常用的检测方法,通过分析比较说明了漏磁法用于铁磁材料隐形缺陷检测的优点;在国内外漏磁检测的基础上,本文以仿真和实验为主进行研究。论文以电磁场基本定理和麦克斯韦方程为基础,从理论上研究了漏磁检测原理。由于带钢生产具有较高速度,因此引入速度效应。在有限元仿真软件ANSYS中建立二维仿真模型,分析提离值、采样频率、励磁电流和速度效应对铁磁材料不同隐形缺陷检测带来的影响。设计搭建了基于直流励磁方式的铁磁材料隐形缺陷检测实验平台,并制作了缺陷样本,对样本进行了实际测量。  通过理论仿真和实验数据的分析,检测信号的特征值随缺陷深度的增加呈线性增大,峰谷距离随缺陷宽度的增大呈线性增大;速度越快时,检测信号幅值越小,但并不会对检测信号与缺陷几何尺寸之间的关系造成影响。当被测带钢速度达到一定时,实验平台由于速度效应导致被测带钢不能达到饱和磁化,检测不到信号。在仿真中,通过提高励磁强度和磁化装置尺寸,可以抵消由速度效应带来的一部分影响。因此,漏磁检测法可以应用于高速铁磁材料隐形缺陷检测。
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