脉冲涡流探头内部线圈参数优化分析

1

作者 赵世军 李佳东 邬宇 《中国特种设备安全》 2025年第2期8-15,30,共9页

脉冲涡流检测技术(PEC)是一种新型的无损检测技术。为增强对带包覆层管道壁厚的检测效果,需对PEC探头的参数进行分析选取,提高探头的检测精度。本文旨在分析探头在不同参数下对壁厚检测的影响,首先利用仿真软件建立数学模型,其次对探头... 脉冲涡流检测技术(PEC)是一种新型的无损检测技术。为增强对带包覆层管道壁厚的检测效果,需对PEC探头的参数进行分析选取,提高探头的检测精度。本文旨在分析探头在不同参数下对壁厚检测的影响,首先利用仿真软件建立数学模型,其次对探头的参数进行了仿真,并利用特征信号进行了分析。仿真结果表明:线圈参数与检测效果之间存在关联规律,通过在线圈内部加入磁芯,可以显著提高检测的灵敏度。 展开更多

关键词 脉冲涡流检测技术 带包覆层管道 信号分析 参数优化

下载PDF 职称材料

基于磁场梯度感测的旧油管腐蚀缺陷脉冲涡流可视化检测

2

作者 王瑾 李勇 +2 位作者 王蕊 刘正帅 陈振茂 《无损检测》 CAS 2024年第11期20-27,共8页

油管是油气井管柱中用于直接汲取石油、天然气的最内部管道。服役中的油管长期接触含硫物质,其内壁会出现腐蚀缺陷,影响管柱完整性。基于磁场梯度感测,提出一种结合双传感器差分机制的脉冲涡流检测探头,以实现旧油管内壁腐蚀缺陷的高灵... 油管是油气井管柱中用于直接汲取石油、天然气的最内部管道。服役中的油管长期接触含硫物质,其内壁会出现腐蚀缺陷,影响管柱完整性。基于磁场梯度感测,提出一种结合双传感器差分机制的脉冲涡流检测探头,以实现旧油管内壁腐蚀缺陷的高灵敏度成像。在确定检测探头构型的基础上,通过系列试验,探究下降沿对数曲线斜率和归一化差分信号峰值两类信号特征与腐蚀缺陷尺寸间的关联规律;同时,基于两类信号特征探索腐蚀缺陷成像方法。提出了信号特征融合方法,形成基于融合信号特征的旧油管腐蚀缺陷可视化手段。试验结果表明,相比传统脉冲涡流检测,所提方法得到的基于融合特征的腐蚀缺陷成像结果具有更高的图像信噪比;采用所提检测探头及信号特征融合方法,可对旧油管内壁缺陷实现高灵敏度、高信噪比的可视化检测。 展开更多

关键词 电磁无损检测 脉冲涡流检测 旧油管腐蚀缺陷 信号特征融合 可视化检测

下载PDF 职称材料

脉冲涡流无损检测技术综述 被引量：104

3

作者 武新军 张卿 沈功田 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1698-1712,共15页

不同于传统的谐波激励的涡流检测方法,脉冲涡流检测采用方波或阶跃方式激励,其测量的是涡流在构件中的衰减。由傅里叶理论可知,脉冲涡流激励中包含多种频率成分,根据电磁场理论,低频电磁波有更深的穿透深度,因而也就可能检测出更深的缺... 不同于传统的谐波激励的涡流检测方法,脉冲涡流检测采用方波或阶跃方式激励,其测量的是涡流在构件中的衰减。由傅里叶理论可知,脉冲涡流激励中包含多种频率成分,根据电磁场理论,低频电磁波有更深的穿透深度,因而也就可能检测出更深的缺陷。由于脉冲涡流检测时,激励已经停止,因而传统涡流阻抗分析方法已经不适用于脉冲涡流检测信号分析,需要寻找新的信号处理方法或数据解释方法;同时由于导磁材料与非导磁性材料特性不同,信号特性差异极大,上述问题不论从理论上还是从工程上对脉冲涡流检测技术都提出了极大的挑战。从检测理论模型、传感器、信号处理方法及工程应用等方面,对脉冲涡流检测技术作论述,指出该技术进一步发展需要研究的问题,更好地推动脉冲涡流检测技术的发展。 展开更多

关键词 脉冲涡流 无损检测 信号处理 磁场测量 腐蚀

下载PDF 职称材料

基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法 被引量：18

4

作者 田明明 解社娟 +3 位作者 韩捷 李鹏 裴翠祥 陈振茂 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期1925-1930,共6页

为了有效利用电磁超声中的脉冲涡流信号,实现电磁超声、脉冲涡流检测方法对缺陷检测的优缺互补,提出了一种基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法,并结合数值仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词 脉冲涡流/电磁超声 复合无损检测 信号分离提取 小波分析

下载PDF 职称材料

远场涡流传感器与信号调理电路优化设计及其应用 被引量：3

5

作者 徐小杰 罗飞路 +1 位作者 刘春艳 曹雄恒 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第6期3-5,共3页

传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态... 传感器设计是远场涡流检测系统的核心与关键。结合仿真与实验研究远场涡流传感器与信号调理电路的优化设计方法:采用电磁屏蔽、磁路,以缩短探头长度、增强检测信号;采用组合滤波与正交锁相放大电路,以增强微小缺陷的检测能力;采用同态滤波以及误差修正等数字信号处理技术,以提高检测结果可靠性。实验结果表明,上述方法对于提高系统性能行之有效。 展开更多

关键词 无损检测 远场涡流 优化设计 正交锁相放大 数字信号处理

下载PDF 职称材料

AD598在高压输电线电涡流检测传感器中的应用 被引量：4

6

作者 梁唯溪 饶贵安 康宜华 《自动化与仪表》 2000年第3期11-14,共4页

概述了电压差动传感器信号调理芯片 AD598的基本结构及主要功能 ,研究了应用 AD598时的主要问题 ,提出了相应的解决方法。

关键词 涡流检测 信号调理 高压输电线 传感器

下载PDF 职称材料

多层导电结构缺陷位置和尺寸的无损估计方法研究 被引量：2

7

作者 周莹 金合丽 +2 位作者 陈友荣 刘半藤 任条娟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期642-649,共8页

针对多层导电结构缺陷位置和尺寸的识别问题,基于脉冲涡流检测数据,提出一种多层导电结构缺陷位置和尺寸的无损估计方法(NEM)。NEM采用傅里叶变换和希尔伯特黄变换等方法,提取时域和频域上共47维特征。提出基于AIC+Fisher的特征降维方法... 针对多层导电结构缺陷位置和尺寸的识别问题,基于脉冲涡流检测数据,提出一种多层导电结构缺陷位置和尺寸的无损估计方法(NEM)。NEM采用傅里叶变换和希尔伯特黄变换等方法,提取时域和频域上共47维特征。提出基于AIC+Fisher的特征降维方法,选择最优的特征降维维度,减少特征冗余且降维后的特征能更好表征缺陷类型,提高分类器的识别效率。最后利用支持向量机(SVM)构造分类器,采用粒子群算法对分类器模型参数进行寻优,从而实现多层导电结构缺陷位置和尺寸的识别。实验结果表明:NEM能够适用于多层导电结构的缺陷位置识别和缺陷尺寸识别,提高了识别的查全率和查准率,降低了缺陷尺寸识别的平均误差值,优于SVM47、AFF、Fisher47和AFR等方法。 展开更多

关键词 无损估计 数据处理 多层导电结构 缺陷位置和尺寸 脉冲涡流检测

下载PDF 职称材料

基于最小二乘法的多频涡流检测信号参数分析 被引量：4

8

作者 高军哲 潘孟春 罗飞路 《测试技术学报》 2010年第2期140-145,共6页

多频涡流检测技术是一种广泛应用的电磁无损检测技术.在检测过程中,微弱多频涡流信号的分析是检测系统的关键.本文提出了一种基于最小二乘法的涡流检测微弱信号参数分析方法.依据最小二乘法的求解原理,以双频涡流信号分析为例,建立了涡... 多频涡流检测技术是一种广泛应用的电磁无损检测技术.在检测过程中,微弱多频涡流信号的分析是检测系统的关键.本文提出了一种基于最小二乘法的涡流检测微弱信号参数分析方法.依据最小二乘法的求解原理,以双频涡流信号分析为例,建立了涡流信号参数分析数学模型,估计出各频率成分的时域特征参数,为涡流检测信号应用提供了依据,并对该算法进行了仿真和检测实验验证.实验结果表明:该方法效果良好,硬件成本低,具有较高的灵敏度,满足多频涡流检测信号参数分析的需要. 展开更多

关键词 多频涡流检测 最小二乘法 参数检测 信号分析 无损检测

下载PDF 职称材料

脉冲涡流技术对飞机结构内层裂纹缺陷的检测识别 被引量：4

9

作者 何赟泽 罗飞路 +1 位作者 刘波 杨宾峰 《无损检测》 2009年第10期810-813,共4页

如何检测老龄化飞机多层结构中的裂纹缺陷一直是无损检测领域的一个难点。脉冲涡流技术是一种可以对多层结构中缺陷进行有效检测的电磁无损检测技术。理论推导了脉冲涡流渗透深度的公式,得出适当的减小脉冲激励频率与增加占空比有利于... 如何检测老龄化飞机多层结构中的裂纹缺陷一直是无损检测领域的一个难点。脉冲涡流技术是一种可以对多层结构中缺陷进行有效检测的电磁无损检测技术。理论推导了脉冲涡流渗透深度的公式,得出适当的减小脉冲激励频率与增加占空比有利于检测深层缺陷。设计了实验系统与矩形传感器,对激励信号的频率与占空比进行了优化设计。对多层结构中的内层缺陷进行了实验,并对微弱的检测信号进行了必要的数据处理。实验结果证明脉冲涡流检测技术可以对内层裂纹缺陷进行有效的检测。脉冲涡流技术将会在航空无损检测领域发挥重大的作用。 展开更多

关键词 脉冲涡流 飞机无损检测 裂纹缺陷 缺陷识别 数据处理

下载PDF 职称材料

基于噪声中信号估计理论的涡流检测与物理实现 被引量：1

10

作者 罗飞路 彭涛 倪国旗 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 1997年第2期90-93,共4页

涡流无损检测的实质就是检测线圈上的阻抗变化，而引起线图阻抗变化的干扰因素很多，如何从噪声中提取感兴趣的信号是涡流信号提取的关键．本文从信号参量估计理论出发，确定出线圈阻抗变化的测量原理、物理实现．

关键词 涡流 无损检测 信号参量估计 电磁场 噪声

下载PDF 职称材料

小波变换在钢球表面裂纹电涡流检测中的应用 被引量：3

11

作者 赵大兴 彭章明 丁建军 《中国测试技术》 2006年第4期6-7,43,共3页

电涡流检测是五大常规无损检测方法之一,检测方便、快捷,适合用于钢球表面裂纹的在线检测。然而电涡流检测信号微弱,识别困难,必须采用比较有效的信号处理方法对信号进行处理。本文用小波变换处理钢球表面裂纹电涡流检测信号,可以有效... 电涡流检测是五大常规无损检测方法之一,检测方便、快捷,适合用于钢球表面裂纹的在线检测。然而电涡流检测信号微弱,识别困难,必须采用比较有效的信号处理方法对信号进行处理。本文用小波变换处理钢球表面裂纹电涡流检测信号,可以有效的降噪与消除干扰,加强信号特征,达到对钢球表面裂纹的定性检测从而对钢球进行质量评估。 展开更多

关键词 无损检测 电涡流检测 小波变换 信号处理 降噪

下载PDF 职称材料

基于ZYNQ的涡流无损检测系统的设计 被引量：4

12

作者 李超 张志杰 +1 位作者 陈昊泽 韩宁 《计算机测量与控制》 2021年第8期56-61,151,共7页

涡流无损检测技术是以电磁理论为基础的非接触式的检测技术,具有结构简单、不受介质影响、抗干扰能力强等优点;根据涡流检测原理设计了一种基于Zynq-7020平台的可变频的检测系统;Zynq-7020为片上系统,该平台既能发挥FPGA并行运算的优势... 涡流无损检测技术是以电磁理论为基础的非接触式的检测技术,具有结构简单、不受介质影响、抗干扰能力强等优点;根据涡流检测原理设计了一种基于Zynq-7020平台的可变频的检测系统;Zynq-7020为片上系统,该平台既能发挥FPGA并行运算的优势,同时具备了处理系统的灵活性,能够实现对数据的高速采集和实时处理;通过上位机可以改变激励信号的频率,适应不同厚度金属的检测;该系统从数字信号处理角度实现阻抗分解,能够显著地提取缺陷信号;并通过实验验证了系统的可行性,实验结果表明该系统可以检测0.2 mm大小的缺陷。 展开更多

关键词 涡流无损检测 Zynq-7020平台 阻抗分解 数字信号处理

下载PDF 职称材料

脉冲涡流无损检测系统的设计 被引量：6

13

作者 王雅萍 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第8期76-78,共3页

阐述了脉冲涡流无损检测系统的基本原理和组成。介绍了利用圆柱形线圈作为传感器进行金属导体表面裂纹的无损检测系统的激励源、信号放大及A／D转换部分。经实验表明：采用激励频率为1000Hz，占空比45％．55％时的测试效果最佳；激励电... 阐述了脉冲涡流无损检测系统的基本原理和组成。介绍了利用圆柱形线圈作为传感器进行金属导体表面裂纹的无损检测系统的激励源、信号放大及A／D转换部分。经实验表明：采用激励频率为1000Hz，占空比45％．55％时的测试效果最佳；激励电压采用7．5V，信号总放大倍数为1000得到的信号最适合PCI1712进行数据采集；缺陷深度与涡流的峰值电流相对应。 展开更多

关键词 脉冲涡流 无损检测 圆柱形线圈 激励源 信号检测和A/D转换

下载PDF 职称材料

用于电力管道缺陷定量分析的涡流检测技术 被引量：6

14

作者 郭锐 曹雷 +4 位作者 贾娟 贾永刚 程军 裘进浩 季宏丽 《自动化仪表》 CAS 2016年第5期4-9,共6页

针对电力管道的常见缺陷和检测需求,详细介绍了用于电力管道的电涡流检测系统和缺陷定量分析技术。首先说明了涡流检测的实现原理;然后分析了电力管道中常见的缺陷种类和特性,并列举了涡流法的应用实例;最后叙述了涡流缺陷定位和定量分... 针对电力管道的常见缺陷和检测需求,详细介绍了用于电力管道的电涡流检测系统和缺陷定量分析技术。首先说明了涡流检测的实现原理;然后分析了电力管道中常见的缺陷种类和特性,并列举了涡流法的应用实例;最后叙述了涡流缺陷定位和定量分析技术,重点阐述了基于阵列探头的ECT成像技术和基于电磁仿真和优化算法的缺陷形状重构技术。由仿真结果可知,随着研究的深入和仪器技术的发展,涡流检测法在电力管道缺陷检测和定量分析中将发挥越来越重要的作用。 展开更多

关键词 电力管道 涡流检测 无损检测 缺陷评价 缺陷定位 电磁场仿真 有限元仿真 信号处理

下载PDF 职称材料

基于ZYNQ的涡流无损检测阻抗分解算法的实现 被引量：4

15

作者 彭乐锋 刘康 刘继 《微处理机》 2017年第5期65-69,88,共6页

涡流无损检测技术在近年来取得了很大的发展,在工业检测领域有着重要的应用。在涡流检测系统的设计中,最为关键的是对缺陷信号进行提取。目前绝大多数涡流仪器都是基于阻抗分解技术进行缺陷信号的特征提取。在对特征提取技术的原理和实... 涡流无损检测技术在近年来取得了很大的发展,在工业检测领域有着重要的应用。在涡流检测系统的设计中,最为关键的是对缺陷信号进行提取。目前绝大多数涡流仪器都是基于阻抗分解技术进行缺陷信号的特征提取。在对特征提取技术的原理和实现方法进行了简要阐述的基础上,分析了模拟电路、DSP和传统FPGA实现的不足,提出了在ZYNQ平台上实现该算法的方案。该方案利用了ZYNQ平台的优势,使用软硬件协同设计和IP集成的设计思想,实现快速开发。利用ZYNQ片内互联总线,实现了动态参数可调。采用该方案实现的阻抗分解算法能够降低实现难度,且能够达到显著的缺陷提取效果。 展开更多

关键词 涡流无损检测 ZYNQ平台 阻抗分解 软硬件协同设计 数字信号处理

下载PDF 职称材料

金属材料性能电磁无损检测的参数优化

16

作者 陈成 潘志奎 《信息与电脑》 2021年第22期20-22,共3页

为提高磁性与非磁性试件的涡流测距精度,本文提出一种基于涡流激励信号的参数优化方法。该方法通过Comsol仿真,拟合出不同金属测厚峰值的变化曲线。采用激励信号与感应电压之间的函数关系,对5种不同试件的厚度进行仿真测试,可得到相关... 为提高磁性与非磁性试件的涡流测距精度,本文提出一种基于涡流激励信号的参数优化方法。该方法通过Comsol仿真,拟合出不同金属测厚峰值的变化曲线。采用激励信号与感应电压之间的函数关系,对5种不同试件的厚度进行仿真测试,可得到相关尺寸等结构信息,结果表明:优化激励信号参数可以为检测不同厚度的材料性能提供依据。 展开更多

关键词 Comsol 脉冲涡流 参数优化 无损检测

下载PDF 职称材料

脉冲涡流检测集总参数模型 被引量：5

17

作者 徐志远 武新军 +1 位作者 康宜华 李建 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-5,共5页

针对已有脉冲涡流集总参数模型的不足,建立了具有一般性的脉冲涡流集总参数模型.首先将导体试件中的脉冲涡流场等效为一簇沿深度方向排开的同轴等半径的涡流环;然后建立了涡流随时间和空间分布的偏微分矩阵方程,推导了涡流回线的电阻、... 针对已有脉冲涡流集总参数模型的不足,建立了具有一般性的脉冲涡流集总参数模型.首先将导体试件中的脉冲涡流场等效为一簇沿深度方向排开的同轴等半径的涡流环;然后建立了涡流随时间和空间分布的偏微分矩阵方程,推导了涡流回线的电阻、自感与互感计算公式;接着阐述了系统矩阵的特征值和特征向量的物理意义;最后使用有限差分法求解了模型实例的矩阵方程,并进行了实验验证.该模型推导、求解简单,适用于任意厚度的被测试件,能准确地模拟瞬态涡流场的扩散过程,也能预知试件厚度变化时线圈感应电压的变化情况. 展开更多

关键词 无损检测 脉冲涡流 集总参数模型 涡流扩散 有限差分法

原文传递

基于双参数表征的航空发动机轮盘模型辅助涡流检测可靠性 被引量：3

18

作者 宋凯 张弛 +3 位作者 晏晨辉 宁宁 樊俊铃 王荣彪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期119-129,共11页

在航空发动机轮盘损伤容限设计中使用了无损检测可靠性(POD)的关键性指标a90/95。针对单尺寸参数POD研究的a90/95会造成涡流检测系统能力表征不准确的问题,通过分析轮盘人工刻槽缺陷的长度和深度因素对POD的影响,提出了一种基于双参数... 在航空发动机轮盘损伤容限设计中使用了无损检测可靠性(POD)的关键性指标a90/95。针对单尺寸参数POD研究的a90/95会造成涡流检测系统能力表征不准确的问题,通过分析轮盘人工刻槽缺陷的长度和深度因素对POD的影响,提出了一种基于双参数表征的模型辅助检测可靠性(MAPOD)模型。该模型假设由双尺寸参数向量x所描述的缺陷的涡流响应幅值服从正态分布,将仿真与涡流试验响应数据代入极大似然估计获取模型参数,进而计算得到表征检测系统的可靠性参数。通过对TC4缺陷产生的涡流信号进行分析,分别比较了缺陷数目对单参数模型与改进模型的影响程度。研究结果表明:相较于单参数POD模型,改进的MAPOD模型能以更少的样本数目、更准确地对无损检测系统能力进行表征,最终利用少量缺陷样本初步评估了航空发动机轮盘涡流检测系统检测能力,进一步为航空发动机检修周期以及损伤容限设计(DT)提供了重要依据。 展开更多

关键词 涡轮盘 涡流检测 双参数 模型辅助法 无损检测可靠性

原文传递