磁记忆对铁磁部件的早期诊断和维护

金属磁记忆检测技术是对铁磁设备部件隐性损伤进行早期诊断,防止部件突发性疲劳破损的一种无损检测新技术,它可以准确检测出被测对象上以应力集中区为特征的危险部件和部位,是对铁磁部件进行早期诊断唯一行之有效的非破坏测试方法,通过对漏磁场检测,判别磁场的法向分量过零点这个明显特征,从而确定铁磁部件存在缺损或应力集中,这种漏磁检测方法,可以方便快捷地发现应力集中区,实现对设备部件的早期诊断.     

金属磁记忆无损检测的研究

金属磁记忆检测技术是一种新的无损检测手段,对金属构件的早期失效和寿命评估有重要意义。在阐述金属磁记忆检测原理的基础上,对金属磁记忆检测的方法、主要特点和作用进行了综述和分析,并通过几个应用实例初步证实了磁记忆检测的有效性。     

铁磁构件局部缺陷漏磁模型与实验验证

根据矩形槽磁偶极子分析模型,结合圆柱铁磁金属构件的几何特征,建立了圆柱铁磁构件的漏磁场分析模型;针对圆柱铁磁构件表面任意探测点,从理论上给出了地磁场、构件母体磁场和局部缺陷产生的漏磁场数学解析表达式;对圆柱铁磁构件的漏磁模型进行软件仿真研究,并利用实验室漏磁检测装置对有明显局部缺陷区域的圆柱铁磁构件进行了测试;最后对软...     

基于MSP430F4794磁记忆检测多路信号采集

介绍了构件在工作载荷和微弱地磁场的作用下,其内部会发生磁畴组织定向和不可逆的重新取向,在应力集中区和缺陷处形成漏磁场,检测漏磁场可以确定应力集中和构件裂纹特征,基于霍尔元件对铁磁构件表面裂纹探测原理及实施技术路线;并阐述了MSP430F4794单片机的特点,磁记忆检测多路信号采集电路构成,漏磁探测传感器的最大移动速度计算,数据采集软件配置方法。     

基于Arduino的三维磁记忆检测系统设计及试验研究

利用三轴线性霍尔传感器MLX90393制作磁记忆检测探头,基于Arduino硬件开发平台研制金属磁记忆检测系统,以30CrMo材料试件为试验对象,在静载拉伸作用下开展金属磁记忆试验研究,分析磁记忆信号变化规律以及磁记忆信号梯度值与拉伸载荷之间的变化特征.实验结果表明,拉伸过程中试件表面的磁记忆信号切向分量梯度最大值在拉伸载荷达到16 kN时开始明显变化,在23 kN之后急剧增大到0.0425;法向分量梯度最大值在拉伸载荷达到23 kN之后急剧增大到0.55.本系统为铁磁性材料中应力集中的判定和测量提供了一种有效的检测方法.     

基于双处理器的磁记忆/漏磁检测系统

为了弥补磁记忆和漏磁无损检测机理的局限性,提出漏磁辅助磁记忆检测的构想,设计了一种基于DSP和PC104双处理器架构的新型检测系统。硬件设计主要分析了传感器、信号调理、AD采样和双处理器架构;软件设计以上位机操作系统和下位机信号通信传输模块开发为主。通过硬件设计与软件开发,将磁记忆与漏磁检测技术基于同一操作平台组合在一起,从而实现了金属磁记忆和漏磁检测技术在管道检测工程中的完整应用。实验结果表明,相对单一检测技术,新型检测系统具有更强的缺陷识别能力和识别有效性。     

金属损伤诊断系统的设计与应用

主要论述了金属损伤诊断系统的设计方法.该系统结合磁记忆检测和涡流检测两种技术,可以确定金属构件的易损伤部位,发现存在的微小裂纹,及时评估金属构件的性能状况.在应用中表明,该系统具有早诊断、分辨率高的优点.     

磁桥式应力传感器的设计

介绍了一种新型磁弹应力传感器的设计及工作原理，论证铁磁构件在线测量的可行性．     

长输油气管线缺陷识别软件系统设计与实现

为了充分发挥金属磁记忆技术在管道缺陷检测中的优势,解决磁记忆信号本身不能判断缺陷类型的问题,建立了一种管道缺陷识别分类方法,设计并开发了一套基于C#和MATLAB混合编程的长输油气管线缺陷识别软件系统。该软件利用MATLAB对长输管线金属磁记忆数据进行数据处理、特征量计算及方法建模等工作,利用C#搭建面向用户的操作界面,使用户能够快速准确地对长输油气管道中的腐蚀缺陷、焊缝应力集中区域、弯管应力集中区域进行识别定位并加以区分。     

去除漏磁信号中系统噪声的小波系数去噪方法

漏磁无损检测普遍用于铁磁材料的无损检测中,是近年来输油管道检测中常用的一种有效方法。研究了输油管道检测中漏磁信号的去噪问题,由于漏磁信号被多种噪声源所污染,极大地降低了漏磁信号中缺陷信号的可检测性。通过利用小波系数去噪, 提出一种去除漏磁信号中系统噪声的新方法。实验结果说明:该方法的去噪效果优于传统的小波去噪方法。     

磁巴克豪森应力检测仪研制

基于磁巴克豪森效应原理研制了一种铁磁性材料应力检测仪。该仪器包含磁巴克豪森传感器、低频连续功率放大器、低噪声小信号放大器和应力标定等多项技术,可对不同铁磁性材料应力状态进行检测与评估。工程现场实验表明所开发的检测仪器具有快速、便捷进行在役设备关键部位应力分布扫描检测的优点,且应力检测灵敏度和准确度高。     

新型脉冲漏磁检测法的表面缺陷检测特征分析

针对脉冲漏磁检测技术对不同方向的漏磁分量进行分析时存在一定局限性的问题,基于脉冲漏磁(PMFL)检测中的U型磁轭和脉冲涡流(PEC)检测中的矩形空心激励线圈,提出了脉冲聚磁(PMC)检测方法.通过仿真和实验分析了铁磁性试件在脉冲漏磁和脉冲聚磁两种检测模式下,缺陷部位的响应信号X,Y和Z3个分量的检测效果.结果表明:脉冲聚磁检测方法在进行铁磁性材料构件的缺陷检测时,激励探头对被测试件的3个方向的分量激励效果更明显,同时对于不同深度的表面缺陷,脉冲漏磁响应信号的三维分量具有更高的检测灵敏度.     

磁声发射传感器的研制

磁声发射是铁磁材料在交变磁场作用下产生的应力应变波(弹性波),可做为无损检测内应力的一种新方法。介绍了已研制的磁声发射应力传感器的工作原理、结构及实验结果。     

基于正交锁相放大的金属磁记忆应力集中检测

研究了铁磁性构件应力集中区剩磁产生的漏磁场分布的物理模型,利用法向磁场的过零点是梯度最大值的特点,以法向磁场梯度为特征值判定应力集中程度。设计了用于驱动探头振动的压电陶瓷悬臂梁的结构参数,以振动频率为信号中心频率设计了二阶窄带滤波器,采用正交锁相放大技术将微弱的法向磁场梯度分量从强噪声背景中分离。使用A3钢圆截面试件验证了磁记忆信号的强度与应力集中系数的关系。     

脉冲漏磁检测技术中新型传感器设计及实验验证

漏磁检测法广泛应用于铁磁性材料的缺陷检测.应用有限元法对一新型脉冲漏磁传感装置下钢管缺陷产生的漏磁场进行了仿真分析,仿真结果表明提取缺陷漏磁场三维分量进行缺陷识别,相比较传统的提取一维或二维缺陷漏磁场分量而言,可获取更多有关缺陷尺寸、位置等信息,提高对缺陷的识别能力.采用所设计的新型脉冲漏磁传感器,对脉冲漏磁三维检测分量信号进行了分析,由三维检测信号峰值扫描波形可有效识别缺陷,并评估缺陷长度、深度等信息;实验结果与仿真分析有较好的一致性.     

Ferromagnetic shape memory flapper

A new method for propulsion using a Ni₂MnGa ferromagnetic shape memory flapper is introduced. We optically examine the magnetic field induced strain of pure shear by means of a state of the art generator that provides alternating magnetic fields of 7000 Oe at frequencies of up to 100 Hz. Preliminary measurements show local shear deformation of about 5%, which open new frontiers in propulsion mechanisms.     

基于矩形线圈水平分量磁场分析的脉冲漏磁检测研究

针对铁磁性材料金属的缺陷检测,提出了一种基于矩形线圈水平分量磁场分析的检测方法.在涡流和漏磁理论基础上,建立了矩形激励线圈检测仿真模型.仿真表明:矩形线圈的下方水平磁场平整,当线圈轴线与缺陷方向垂直时,线圈底部水平分量的磁场与缺陷形成90°夹角.在铁磁性金属材料中,铁和空气介质处相对磁导率不一致导致磁场的偏转,产生了较强的漏磁场.在非铁磁性金属中,磁感线在缺陷处分布较为平滑,并不存在漏磁现象.搭建了检测平台,并分别在缺陷边缘和上部放置了Hall和GMR巨磁阻传感器进行检测.实验结果表明:在铁板表面,z分量磁场是涡流场和漏磁场的矢量叠加,磁场强,但与缺陷深度并没有线性关系;x分量磁场是单一的漏磁场,与缺陷深度存在线性关系,可以对缺陷进行定量分析.