论文部分内容阅读
扰动磁场检测技术是一种新型电磁无损检测技术,该方法具有提离效应小,材料属性、边缘效应对检测结果的影响小等优点,可以建立精确的数学模型,从而实现对金属表面裂纹尺寸的定量检测。根据麦克斯韦方程组建立了扰动电磁场检测的理论模型。扰动磁场检测系统分为三大部分:探头部分,硬件部分和软件部分。采取激励线圈和检测线圈分离的结构,这样在激励线圈较大时可以使用较小的检测线圈,提高了检测精度;检测线圈采用差动设计,检测信号灵敏度更大。经过数学推导,找到了最优化的激励线圈和接收线圈的设计参数,并且设计了激励线圈和检测线圈一体化封装探头。采用编码器对系统定位,协助计算缺陷长度。采用专门的激励信号电流源提供高精度、大电流的激励电流。设计了信号调理电路,对检测线圈检测到的原始信号进行放大滤波。设计了高速A/D采样电路,实现模拟信号到数字信号的转换,采样精度高达12位,有效保证了信号不失真地传递给PC软件。采用专门PC软件对数字信号做进一步处理。在识别裂纹的基础上,通过编码器对扫查路径的编码,配合计算机计算可以对裂纹的长度作出精确反演计算,在得到裂纹长度信息之后,通过裂纹尺寸与检测信号Bx灵敏度之间的关系,采用拟合算法对计算机得到的输入值作出反演计算,从而得到裂纹的深度信息。提出新的综合判断法来确定缺陷信号的开始与结束。通过对带裂纹钢板的实际检测,分析检测数据,得出了在涂覆层厚度增加时检测灵敏度呈指数减小的结论,同时也得到了不同涂覆层厚度下的最优检测频率。对模拟飞机蒙皮的多层铝板背面孔洞检测,可以有效检出第四层铝板上圆孔状缺陷;对厚度为10mm的铝板表面进行检测,可以检出距表面深度为2.5mm的缺陷。可以实现对不同结构的焊接接头进行检测,不仅可以检出表面裂纹,而且还可以检出浅层皮下缺陷,并且用超声检测验证了检测结果的正确性。