基于正交激勵(lì)A(yù)CFM任意方向裂紋識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、本論文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于激勵(lì)陣列的ACFM缺陷可視化檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用研究(50905187)”,針對(duì)ACFM技術(shù)任意方向裂紋檢測(cè)的瓶頸,引入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論,借助瞬態(tài)仿真技術(shù),建立ACFM正交激勵(lì)下的參數(shù)化仿真模型并對(duì)探頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),開發(fā)出基于正交激勵(lì)的ACFM檢測(cè)系統(tǒng),運(yùn)用數(shù)值仿真和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了其對(duì)任意方向裂紋的檢測(cè)能力。論文的主要研究成果如下:
　　 (1)理論研究及激勵(lì)模型的建立
　　 闡述了

2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論,在前期研究的基礎(chǔ)上,引入正交激勵(lì)陣列,結(jié)合ACFM檢測(cè)原理和數(shù)值計(jì)算理論,借助瞬態(tài)仿真技術(shù)建立不同空間排布下的正交激勵(lì)仿真模型,分析各結(jié)構(gòu)下探頭的感應(yīng)電磁場(chǎng),最終確定激勵(lì)繞組在磁芯頂部的雙U型正交激勵(lì)探頭為最佳方案,利用該結(jié)構(gòu)探頭進(jìn)行模擬仿真,研究表明其能夠感應(yīng)出隨時(shí)間周期性變化的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),且其磁場(chǎng)值均勻穩(wěn)定,滿足理論需求。
　　 (2)ACFM任意方向裂紋檢測(cè)的仿真分析
　　 建立ACFM單激勵(lì)系統(tǒng)和正交

3、激勵(lì)系統(tǒng)的參數(shù)化仿真模型,在兩種參數(shù)化模型中加入從O°～90°不同角度任意方向的裂紋,計(jì)算各種模態(tài)下的檢測(cè)結(jié)果并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,查看不同探頭對(duì)不同角度裂紋的檢測(cè)能力。結(jié)果表明,正交激勵(lì)系統(tǒng)對(duì)不同角度的裂紋都有相對(duì)穩(wěn)定的檢測(cè)能力,信號(hào)的畸變值和完整性更強(qiáng),而單激勵(lì)系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)一定角度內(nèi)斜裂紋的檢測(cè),隨著角度的增加檢測(cè)能力不斷減小。
　　 (3)基于正交激勵(lì)的ACFM檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)
　　 系統(tǒng)開發(fā)中硬件方面包括基于正交激勵(lì)的AC

4、FM雙U型結(jié)構(gòu)探頭,移相電路,正弦信號(hào)發(fā)生電路,信號(hào)調(diào)理電路和USB2086數(shù)據(jù)采集卡。軟件方面由LabVIEW編制,包括數(shù)據(jù)采集程序模塊和數(shù)據(jù)分析處理模塊,通過軟硬件的相互兼容組合完成整套ACFM正交激勵(lì)檢測(cè)系統(tǒng)的樣機(jī),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試,達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果,為以后的實(shí)驗(yàn)和進(jìn)一步的系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
　　 (4)基于正交激勵(lì)的ACFM任意方向裂紋檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究
　　 利用研發(fā)的基于正交激勵(lì)的ACFM檢測(cè)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室已