电涡流传感器的特性分析与标定方法

结合电涡流传感器的原理,分析了采用电涡流传感器测量位移时传感器特性与被测体尺寸的关系,研究了不同被测材料对电涡流传感器灵敏度的影响,提出了电涡流传感器的标定方法。     

电涡流传感器激励信号源设计

在电涡流检测系统中,电涡流传感器需正弦信号加以激励。激励信号源是检测系统的关键部分之一。介绍了电涡流传感器信号激励源电路的工作原理,可以给电涡流传感器的并联谐振回路提供稳频稳幅的正弦信号。实验表明,该激励信号源电路能够满足电涡流传感器的需求,使涡流传感器能够稳定地工作。     

基于人工神经网络的电涡流传感器非线性辨识

针对电涡流传感器非线性因素引起的误差问题,研究了采用人工神经网络的建模方法,进行电涡流传感器非线性辨识的可行性方案,提出了基于人工神经网络的电涡流传感器非线性辨识的设计、模型与实现技术,并应用Matlab软件进行了数值实验,从而提高了电涡流传感器测量精度.     

电涡流传感器动态响应特性研究

为了提高磁悬浮轴承高频电主轴控制系统中电涡流传感器的动态响应特性,针对恒频调幅式电涡流位移振动传感器,分析了电涡流传感器的基本结构和工作原理,建立了电涡流传感器检测电路数学模型,分析了电涡流传感器动态响应特性与检测线圈谐振回路品质因数 Ｑ 的关系,提出了对电涡流传感器动态响应特性在不影响灵敏度和线性测量范围的情况下进行线性校正的方法,从而使电涡流传感器幅频响应带宽提高一倍甚至几倍以上,相位角的滞后量也可以大大减小,充分满足了对磁悬浮轴承高速转子进行位移和振动的非接触性监测的需要。     

电涡流传感器的常见故障处理及安装方法

本文详细阐述了电涡流传感器的工作原理和系统组成,简单分析了电涡流传感器的常见故障和处理方法,介绍了电涡流传感器探头的安装方法,安装中的常见错误以及处理方法。     

大位移电涡流传感器的设计

电涡流传感器具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的距离检测中.为扩大电涡流传感器的检测范围,对电涡流传感器从理论上进行了分析,设计了基于恒定频率载波调幅法的振荡器及测量电路.利用Matlab仿真软件对Φ60 mm的电涡流传感器探头参数进行仿真,并结合设计的测量电路进行了实验.仿真研究和实验结果表明该电涡流传感器能够检测到70 mm的距离.     

基于COMSOL Multiphysic电涡流传感器的仿真和设计

电涡流探头是电涡流传感器的核心部件。本文从电磁场理论出发,通过二维有限元法构建电涡流探头模型,运用COMSOL Multiphysic软件对电涡流探头的电磁特性进行仿真,研究线圈结构对电涡流传感器性能的影响。依据仿真设计一种反射式环形结构电涡流传感器探头,并进行实验验证。     

球体曲率变化对涡流传感器灵敏度影响

电涡流传感器的电磁场分布对传感器的灵敏度有重要影响,目前均将被检测体假设为平板导体进行电磁场仿真,并未考虑被测体为球体时其曲率半径对电涡流传感器灵敏度的影响。基于电涡流传感器的原理,利用有限元方法对电涡流传感器检测球体的电磁场分布进行了数值仿真分析,仿真结果与经典的电涡流理论相符,并由此验证模型的正确性。通过对不同曲率的球体进行电磁场仿真,研究分析了球体曲率对传感器灵敏度的影响,理论上为电涡流传感器检测球体零件时的优化设计提供了参考。     

电涡流传感器探头线圈的参数化设计与制造

探头线圈是电涡流传感器的最核心的部件,其设计参数对电涡流传感器的性能有直接影响。建立电涡流传感器探头线圈的等效模型,根据理论推导和ANSYS参数化建模仿真,分析探头线圈的设计参数对电涡流传感器线性度、灵敏度和测量范围的影响。根据所确定的设计参数,利用印刷电路板制造工艺,制作PCB板探头线圈,并测试了基于PCB板探头线圈的电涡流传感器的静态和动态性能。结果表明,PCB板探头线圈制造工艺成熟稳定,一致性很高,质量容易保证,基于PCB板探头线圈的电涡流传感器可以满足实际应用的需要。     

电涡流式压力传感器的研究

本文根据电涡流传感器的检测原理,从弹性元件的设计着手,通过力学分析,建立了压力与形变的数学表达式。在讨论电涡流检测电路的基础上,讨论了电涡流式压力传感器的变换原理,并通过实验检验,表明这种新型力传感器具有较好的应用特性,有着独特的优点。     

超磁致伸缩换能器涡流损耗及温升抑制研究

超磁致伸缩材料用于换能器后可实现大振幅的超声加工。超磁致伸缩换能器使用时会施加高频电流,内部会产生较大的涡流损耗,引起换能器内部系统的温升,造成不必要的能量损耗,因此对换能器内部进行优化设计,降低换能器内部的涡流损耗,可有效提高能量利用率,减小系统温升,提高换能器的振幅稳定性。建立了超磁致伸缩换能器内部涡流损耗的理论模型,特别分析了超磁致伸缩材料和永磁体切片对涡流损耗的影响。同时借助ANSYS Workbench软件对超磁致伸缩换能器工作时产生的涡流损耗及其引起的换能器整体的温升情况进行了有限元仿真分析,在理论层面得到了换能器内部的涡流损耗规律。最终提出了超磁致伸缩换能器的永磁体切片优化方案,结果表明,切片优化后的换能器涡流损耗明显降低,工作时温升情况得到明显抑制。     

Improving the Reliability of Eddy-Current Quality Control of Soldering in Current-Carrying Copper Joints and Expanding the Nomenclature of Inspected Joints in Energy Equipment

The possibilities of increasing the reliability of eddy-current quality control of soldering in current-carrying copper joints of the stator windings of electrical machines and expanding the nomenclature of inspected joints by using an improved eddy current transducer with a U-shaped core are investigated. To achieve this goal, rectangular cutouts were made in the poles of the U-shaped core, made of transformer steel plates, to allow the transducer to be mounted on a tested solder joint in two mutually perpendicular directions. Using such a transducer for testing allows one to induce closedloop eddy currents in the solder joint along these two directions, thus significantly improving the reliability of testing by virtue of all soldered surfaces in the joint contributing to the eddy-current transducer signal. The use of such a transducer also significantly expands the range of tested joints due to the possibility of exciting closed-loop eddy currents perpendicular to the direction of such joints (testing the side walls of the joints). It is shown that despite local changes in the distribution of electromagnetic field in the interpole space as compared to the case of no cuts, the presence of rectangular cuts in the poles of the U-shaped core of the eddy current transducer practically does not affect the accuracy of determining the degree of soldering of tested joints along and perpendicular to their direction.

     

高压输电线破损检测传感器研究

论述用电涡流方法检测输电导线外层铝线,及用漏磁方法检测输电导线铜芯的原理与方法,得到了用电涡流方法检测外部铝股线的最佳激励频率。实验表明综合运用电涡流方法和漏磁方法检测输电线是可行的。     

Eddy-Current System for Testing Inner Diameter of Pipes

We propose a method for eddy-current testing of the inner diameter of electroconductive pipes. The design of an eddy current transducer is described, as well as an algorithm for converting measurement information signals and the block diagram of a system for testing the inner diameter of pipes that allows testing under conditions of significant radial displacements of the eddy current probe inside the pipe. The effectiveness of the proposed engineering solutions is evaluated.

     

反应器的在役涡流检测技术

通过分析裂纹对结构涡流场的影响规律,验证了根据阻抗图幅度和相位分析判定缺陷技术优点,列管式反应器的列管及管板的泄漏现象严重影响化工生产,用射线、超声等检测方法很难得到有效的结果.通过对双频涡流检测传感器的设计和制作,对缺陷和涡流信号响应特征之间的关系进行了分析和研究,实践表明,涡流检测速度快、灵敏度高、测试结果准确.     

遗传算法在机床主轴热位移检测系统中的应用

简要介绍了机床主轴热位移检测系统,重点分析了遗传算法的基本原理及其在电涡流传感器在线定标中的应用。     

基于电涡流传感器的转速测量方法研究

研究了一种利用电涡流传感器和PCI-9118DG数据采集卡测量转速的方法。该方法利用电涡流传感器测量转子测速圆盘上均匀分布小孔产生的周期信号，再对测量信号进行Bunerworth低通滤波处理，然后进行0、1转换，得到一系列脉冲信号，便于对信号周期数进行计数。由于采样时间可通过采样频率和采样点数计算得到，因而可根据这一时间间隔内信号的周期数来计算转速。中文详细论述了该方法的硬件组成、测量原理和软件实现，分析了该方法的误差来源以及相应的改进措施，在小型转子试验台的测量结果表明，该方法在测量平稳转速时，准确度高，简单实用。     

超声波远距离振动信号检测系统的设计

在机械设备状态监测与故障诊断中,振动信号是一个重要的状态参量。本文针对压电式、电涡流传感器等常规的振动测量方法和仪器在特殊环境中的局限性,提出了基于超声波的非接触式检测方法,研究并设计了系统检测装置。该检测装置主要由超声波发生模块、超声波接收模块和基于LabVIEW的数据采集/处理3个部分组成,利用该装置对振动对象进行远距离测量,并同时用传统测量仪器(电涡流位移传感器)作对照实验,得到较理想的检测结果,验证了该超声波振动检测装置的有效性和可行性。     

非接触式熔铝电阻率测量系统的设计

如何在铝液浇注之前对变质效果或细化程度进行炉前快速检测是炼铝行业所面临的一个重要问题。为解决上述问题，本文采用非接触式电涡流传感器测量熔铝电阻率测量系统的电路、传感器及软件组成，测量系统具有可重复性好的特点。     

基于多目标遗传算法的高频磁致伸缩换能器优化设计

磁致伸缩换能器在高频激励下存在铁心涡流损耗大、磁场分布不均匀、电磁转化效率低等问题,需要从换能器本体优化设计方面寻求解决。首先对换能器的线圈高度和磁轭回路结构进行仿真分析以初步确定磁路结构;然后基于非支配排序遗传算法对换能器提出了一个整体的多目标优化设计模型,该模型以增大磁致伸缩棒内磁场强度、提高棒内的磁场分布均匀度和减少换能器高频损耗为优化目标,引入规范化排序和熵权法对该优化方法得到的Pareto前沿解进行决策支持,筛选一组最优设计方案;最后对该最优解进行仿真分析,磁场分布和数值计算结果验证了该优化方法的有效性,根据优化结果制作了一台换能器样机,样机输出特性的测试结果表明了优化设计方法的可行性。