ACFM缺陷檢測(cè)系統(tǒng)工業(yè)樣機(jī)研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、本文結(jié)合山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目：ACFM缺陷智能可視化檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及工業(yè)應(yīng)用(2007GG10005004)，建立了ACFM缺陷定量分析的數(shù)學(xué)模型并開(kāi)發(fā)出ACFM檢測(cè)系統(tǒng)工業(yè)樣機(jī)。在電磁-電路耦合仿真分析、ACFM缺陷智能可視化探頭系列化設(shè)計(jì)與優(yōu)化、磁場(chǎng)信號(hào)軟硬件處理技術(shù)、ACFM工業(yè)樣機(jī)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用和工業(yè)參數(shù)測(cè)試等方面均取得較大進(jìn)展。主要內(nèi)容及研究成果如下：
　　 (1)ACFM缺陷識(shí)別與數(shù)值仿真分析
　　 結(jié)合ACFM

2、檢測(cè)原理和數(shù)值計(jì)算理論，提出ACFM缺陷識(shí)別的數(shù)學(xué)模型以及裂紋深度的計(jì)算方法，并且引入電磁-電路耦合分析方法，對(duì)進(jìn)行線(xiàn)性電路模擬的通用電路單元進(jìn)行了分析，應(yīng)用ANSYS對(duì)二維電磁-電路耦合進(jìn)行仿真分析，更為準(zhǔn)確的模擬了檢測(cè)時(shí)感應(yīng)電磁場(chǎng)的分布規(guī)律以及不同參數(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響，為以后的實(shí)驗(yàn)研究提供了理論依據(jù)。
　　 (2)ACFM探頭的系列化設(shè)計(jì)
　　 對(duì)激勵(lì)線(xiàn)圈的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值仿真，得出參數(shù)及結(jié)構(gòu)的變化對(duì)工件表面感應(yīng)電磁

3、場(chǎng)分布的影響規(guī)律，為探頭的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。對(duì)探頭總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇矩形激勵(lì)線(xiàn)圈并合理設(shè)計(jì)檢測(cè)線(xiàn)圈的尺寸。針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，制作了標(biāo)準(zhǔn)單探頭、曲面檢測(cè)探頭、筆式探頭和陣列探頭等多種類(lèi)型的探頭。標(biāo)準(zhǔn)單探頭靈敏度較高，曲面檢測(cè)探頭用于檢測(cè)具有一定曲率的工件，筆式探頭主要用于空間狹窄的區(qū)域，而陣列探頭增大了檢測(cè)面積，提高了檢測(cè)速率，降低了漏檢率。利用各類(lèi)探頭對(duì)工件進(jìn)行了檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明探頭具有較高的靈敏度。
　　 (3)

4、ACFM檢測(cè)系統(tǒng)工業(yè)樣機(jī)開(kāi)發(fā)
　　 以工業(yè)應(yīng)用為目的，采用軟硬件相結(jié)合的方法對(duì)交流電磁場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和搭建。硬件方面設(shè)計(jì)了信號(hào)發(fā)生和信號(hào)調(diào)理電路，對(duì)信號(hào)進(jìn)行初處理；然后采用USB2086數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸入由Labview軟件編制的數(shù)字信號(hào)采集與處理模塊。該系統(tǒng)可放大采集到的微弱信號(hào)并抑制噪聲的干擾，簡(jiǎn)化了硬件電路，節(jié)約了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成本，能夠?qū)崿F(xiàn)缺陷的實(shí)時(shí)判別和可視化檢測(cè)，為工業(yè)應(yīng)用和試驗(yàn)提供支持。