基于柔性电磁传感器的发动机叶片微缺陷检测技术

飞机发动机叶片由于工作条件恶劣,容易出现疲劳和微缺陷,采用传统的检测方法难以对它们进行准确检测.针对装备复杂结构微损伤的检测问题,论文提出了一种基于柔性电磁传感器和数字锁定检测算法的微缺陷检测技术,在分析柔性阵列式电磁传感器特性的基础上,重点对传感器转移阻抗的数字锁定检测方法和检测数据处理方法进行了研究.搭建了检测平台,并通过实验验证了检测效果.实验结果表明,传感器转移阻抗测量幅度测量的重复精度达到0.04%,相位测量的重复精度达到0.02%.通过对传感器转移阻抗幅度和相位变化量的分析,准确地检测出了宽度为0.1mm的微裂纹.     

平纹编织碳纤维增强树脂复合材料离散电导率建模方法

编织碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)的电阻抗分布具有各向异性、异质性、几何结构复杂等特点。建立电阻抗分布模型是利用电磁涡流无损检测技术获取编织CFRP缺陷及疲劳损伤信息的关键关节。基于电阻抗张量建模理论,采用多层编织结构CFRP二维平面的分块均化电学特性表征方法,建立编织结构CFRP的简化电阻抗分布模型,从而实现编织结构CFRP电磁特性的精确、快速有限元分析。在有限元仿真基础上,通过设计双空气旋转线圈电磁传感器对平纹编织CFRP进行电磁无损检测,选用阻抗的极坐标图描述被测材料沿不同方向的阻抗变化趋势,通过实验验证有限元建模的正确性。最后利用所提出的建模方法模拟了双空气旋转线圈传感器对平纹编织CFRP的结构缺陷及循环载荷疲劳的检测效果。      

基于矩形脉冲涡流传感器的表面缺陷定量评估及成像检测技术研究

本文介绍利用矩形脉冲涡流传感器的自差分特性来提高缺陷检测能力,并最终实现对表面缺陷的成像检测.采用ANSYS软件建立了矩形脉冲涡流传感器的仿真模型,对铝板表面涡流分布进行了仿真分析,结果表明:矩形传感器能够在铝板表面激励出均匀的感应涡流,当有缺陷存在时,提取Z向和Y向感应信号的幅值扫描曲线可以实现对表面缺陷长度和深度的定量.并对仿真结果进行了实验验证,得到了表面缺陷的成像结果.研究结果表明,该矩形脉冲涡流传感器可以很好的实现对表面缺陷的定量评估及成像检测.     

基于柔性电磁传感器的发动机叶片微缺陷检测

飞机发动机叶片由于工作条件恶劣,容易出现疲劳和微缺陷,但采用传统的检测方法难以对其进行准确检测。该文提出一种基于柔性电磁传感器和数字锁定检测算法的微缺陷检测技术,在分析柔性阵列式电磁传感器特性的基础上,重点对传感器转移阻抗的数字锁定检测方法和数据处理方法进行研究,提出整周期数字锁定检测算法,可提高阻抗测量精度;搭建基于FPGA和ARM的检测平台,并通过实验验证检测效果。实验结果表明:阻抗幅度测量的重复精度达到0.04%,相位测量的重复精度达到0.02%,利用该方法可有效检测出0.1 mm宽度的微裂纹。     

矩形脉冲涡流传感器参数变化对涡流分布影响的仿真分析

传统的圆柱形传感器在涡流检测中穿透深度较浅,同时检测灵敏度较低.本文采用矩形传感器进行了检测.在分析矩形涡流传感器榆测原理的基础上,采用大型电磁仿真软件ANsYS建立了脉冲涡流榆测模型,通过改变矩形传感器的尺寸参数和时间常数,研究了参数变化对铝板表面涡流分布以及铝板内涡流衰减的影响,仿真结果表明,铝板表丽均匀涡流区域的...     

阵列式脉冲远场涡流管道缺陷检测方法

针对采用单个枪测线圈在管道缺陷检测中存在的检测分辨力较低的问题,研究了管道缺陷定量检测中的阵列式脉冲远场涡流检测技术.利用有限元仿真的方法对阵列传感器结构进行了优化设计,并且分析了不同深度缺陷对感应电压信号的影响规律.最后通过实验对仿真结果进行了验证,实验结果表明本文设计的阵列传感器具有较高的检测精度和灵敏度,可以实现对管道缺陷的定量检测.     

金属板间间隙的涡流检测系统的研制

本文介绍了测量金属板间间隙的涡流检测实验系统和该系统的工作机理、硬件实现框图及软件框图。经实际测量 ,其阻抗分析表明 ,该涡流系统具有结构简单、便于测量的优点。     

基于FPGA的金属膜厚检测系统

根据多频电涡流检测原理,设计了基于FPGA的检测系统,实现了涡流传感器的多频激励和阻抗分析,发现传感器的峰值特征频率与被测金属膜厚相关,进而从峰值特征频率捡取金属的膜厚信息.通过对多层铝箔进行测量实验,并采用保形拟插值对实验数据进行拟合,得到满意的测试结果.系统基于FPGA架构,可实现对金属膜厚度的实时、在线测量.     

金属材料缺陷的电磁超声/涡流复合检测技术研究

电磁超声检测和涡流检测因其非接触、检测速度快、对试件表面要求低等优点而被广泛应用于金属材料的缺陷检测中,但电磁超声检测存在近表面的检测盲区,涡流检测对内部深层缺陷灵敏度不高。基于电磁超声和涡流的复合检测方法,设计了能同时满足电磁超声检测和涡流检测的复合式探头,建立了电磁超声和涡流复合检测有限元模型,并对金属试件中不同类型的缺陷进行了检测实验。仿真和实验结果表明,该复合探头不仅能快速检测表面裂纹,而且可激发出具有明显指向性的纵波,一定程度上削弱了波形转换产生的干扰波,可实现对内部缺陷的准确定位、识别,为电磁超声和涡流复合式检测技术在板材的复杂缺陷检测中的应用提供了基础。     

基于FPGA的电磁金属探伤系统及其微弱信号处理

本文介绍了一种基于FPGA的电磁金属探伤系统,该系统用于研究电磁无损检测技术在金属板损伤探测上的应用.在该电磁金属探伤系统中,传感系统提供的测量感应信号为强噪声背景下的微弱信号.为了提高信号的检测精度,本文采用信号调理电路结合FIR数字滤波的方法,将基于FPGA的电磁成像金属探伤系统中微弱的测量感应信号从噪声中提取出来,仿真实验证明,该方案能为后续信号处理环节提供一个低噪声背景下的较强的感应信号.