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阵列式无损检测系统中探头设计与缺陷定量检测方法研究

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阵列式无损检测系统中探头设计与缺陷定量检测方法研究

作者：薛珂电子科技大学

学位级别：硕士

针对大型金属设备的结构健康监测与评估,目前采用传统的蛇形扫描检测方式,费时费力,故需一种高效及时的检测方法实现对大面积金属构件的缺陷评估。脉冲涡流阵列式检测作为传统无损检测方法的一个新兴分支,通过阵列式探头单元设计和多路... 详细信息

针对大型金属设备的结构健康监测与评估,目前采用传统的蛇形扫描检测方式,费时费力,故需一种高效及时的检测方法实现对大面积金属构件的缺陷评估。脉冲涡流阵列式检测作为传统无损检测方法的一个新兴分支,通过阵列式探头单元设计和多路信号分析处理,在保证缺陷检测精度的前提下,大大缩短了金属构件的检测时间。阵列式无损检测系统借助磁传感器技术和电磁成像技术,可充分发挥阵列式检测优势,推进其在工业领域中的应用。由于阵列式检测信号处理要求高,缺陷特征信号提取难,所以相关研究大多是基于传统涡流检测方法展开,可实现缺陷的定性判断,但受线圈互感影响,其定量检测精度不高。为解决传统涡流阵列式检测中存在的问题,本文系统地研究了基于霍尔传感器的脉冲涡流阵列式检测方法,主要的研究内容如下:(1)基于磁场分布的阵列式探头单元设计。研究线圈几何参数以及被测试件材料对探头单元磁场的影响,由于缺陷引起的磁场变化集中在线圈内径区域,故引入磁场不均匀度概念对该区域进行进一步分析,综合考虑加工精度和磁传感器尺寸确定单个线圈的尺寸信息;继而研究阵列式最小探头单元模型中的磁场耦合情况,设置合适的线圈间中心距,根据被测试件的结构特征合理选择探头单元的排布方式。(2)基于脉冲涡流检测技术的不同类型缺陷的定量分析研究。将常见缺陷分为矩形疲劳缺陷和圆形腐蚀缺陷进行研究,以不同扫描位置上的差分峰值作为缺陷特征信号,可实现缺陷宽度的定量检测;获知缺陷宽度信息后,通过差分峰值特征信号与缺陷深度的对应关系建立反演计算模型,其缺陷深度检测误差在10%以内;最后利用Matlab进行缺陷电磁成像,通过不同区域的成像颜色差异获取缺陷的空间位置。(3)脉冲涡流阵列式传感系统集成。搭建实验系统的硬件与软件平台,利用电动移动平台调整扫描步长即实验系统的检测精度,完成实验数据采集;通过信号离线处理方式批量提取差分峰值特征信号,输出缺陷信息并保存为文本文件。通过实验进一步验证了仿真结果,说明提出的缺陷定量检测方法的准确性。

关键词：脉冲涡流检测阵列式检测缺陷定量分析电磁成像

太赫兹技术在陶瓷基复合材料缺陷无损检测中的应用（英文）

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红外与激光工程 2016年第8期45卷 227-234页

作者：周小丹李丽娟赵铎任姣姣长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种通过宽频带太赫兹脉冲携带介质信息,从而完成对样品内部信息提取的无损检测技术。目前,这种技术大多应用于安全监测,外形成像等定性分析领域。将该应用广泛的陶瓷基复合材料做为检测样品,通过建立单... 详细信息

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种通过宽频带太赫兹脉冲携带介质信息,从而完成对样品内部信息提取的无损检测技术。目前,这种技术大多应用于安全监测,外形成像等定性分析领域。将该应用广泛的陶瓷基复合材料做为检测样品,通过建立单点厚度检测模型和光学参数的提取,将该技术用于密度分布检测和孔洞缺陷尺寸检测,进行定量测量。设计并进行了验证实验,对标准材料及缺陷进行了探索性的测量及评价。实验获取了较为理想的时频光谱分析结果及成像结果,显示出了THz-TDS在材料的定量无损检测和探究材料特征方面具有揭示作用。

关键词： THz—TDS 陶瓷基复合材料无损检测缺陷定量分析

多波束测深技术在长江某水厂取水管现状检查中的应用

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长江科学院院报 2019年第12期36卷 43-46页

作者：黎建洲刘源邹双朝长江科学院工程安全与灾害防治研究所

长江水质浑浊、流速较大,传统水下建筑物现状检查方法如潜水摸查和水下视频录像不再适用,而利用多波束测深技术进行全覆盖扫测,并对水下高精度点云数据三维建模,能够实现水下建筑物现状可视化和缺陷定量分析。针对长江某水厂取水管现状... 详细信息

长江水质浑浊、流速较大,传统水下建筑物现状检查方法如潜水摸查和水下视频录像不再适用,而利用多波束测深技术进行全覆盖扫测,并对水下高精度点云数据三维建模,能够实现水下建筑物现状可视化和缺陷定量分析。针对长江某水厂取水管现状检查工程,利用Kongsberg EM2040C(双探头)多波束测深系统,通过设计测线、选择合适的波速角和发射角,利用自适应滤波算法对获取的高精度、高分辨率水下点云数据进行精细处理,结果能准确反映取水管破残现状和破损位置,为该水厂取水口修复项目提供了可靠的基础数据资料。应用成果对类似工程的现状检查和加固修复具有一定的借鉴意义。

关键词：多波束测深技术水下检查自适应滤波点云数据缺陷定量分析三维建模

SDS-6500R高频超声C扫描水浸探伤技术及应用

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无损检测 2011年第7期33卷 60-62页

作者：孙凤梅许永昌夏奇胡显军江苏省(沙钢)钢铁研究院张家港215625

介绍了超声波图像可视装置SDS-6500R,及其对缺陷的定性判断原理和定量分析方法。利用该设备,对炼钢厂生产的连铸坯样品(截面为20mm×20mm)进行了超声C扫描探伤,并通过金相显微镜观察对探伤结果进行验证。结果表明,使用50MHz的高频水浸... 详细信息

介绍了超声波图像可视装置SDS-6500R,及其对缺陷的定性判断原理和定量分析方法。利用该设备,对炼钢厂生产的连铸坯样品(截面为20mm×20mm)进行了超声C扫描探伤,并通过金相显微镜观察对探伤结果进行验证。结果表明,使用50MHz的高频水浸聚焦探头,该设备可以有效探测被检测件中>30μm的非金属夹杂物等缺陷,将夹杂物和气孔区分开来,而且对缺陷数量的统计结果也比较精确,适用于实验室检测和分析。

关键词： C-Scan 水浸超声波探伤缺陷定量分析缺陷定性分析

浅谈超声波探伤技术在锅炉压力容器检测中的应用

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科技与企业 2012年第21期 232-232页

作者：张利民辽河油田澳维检测工程有限公司

超声波探伤技术可以广泛应用于锅炉和压力容器制造等领域。常规超声波探伤的基本模式,即A型显示的脉冲回波法在检测缺陷时,通过缺陷回波的辐值大小来判断缺陷是否应该判为废品。本文讨论了超声波探伤检测相关技术在锅炉压力容器检测中... 详细信息

超声波探伤技术可以广泛应用于锅炉和压力容器制造等领域。常规超声波探伤的基本模式,即A型显示的脉冲回波法在检测缺陷时,通过缺陷回波的辐值大小来判断缺陷是否应该判为废品。本文讨论了超声波探伤检测相关技术在锅炉压力容器检测中的应用,对影响定位定量的因素进行探讨,在压力容器超声波探伤检测技术发展层面上起到积极的促进作用。

关键词：压力容器检测超声波探伤缺陷定位分析缺陷定量分析

来源：博看期刊

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压力容器超声波探伤检测相关技术问题

黑龙江科技信息 2010年第19期 39-39页

作者：崔勇吉林省白山市特种设备检验中心吉林白山134300

超声波探伤广泛应用于锅炉和压力容器制造等领域常规超声波探伤的基本模式即A型显示的脉冲回波法在检测缺陷时通过缺陷回波的辐值大小来判断缺陷是否应该判废。本文主要讨论了压力容器超声波探伤检测相关技术,希望能够促进压力容器超声... 详细信息

超声波探伤广泛应用于锅炉和压力容器制造等领域常规超声波探伤的基本模式即A型显示的脉冲回波法在检测缺陷时通过缺陷回波的辐值大小来判断缺陷是否应该判废。本文主要讨论了压力容器超声波探伤检测相关技术,希望能够促进压力容器超声波探伤检测技术的发展。

关键词：压力容器检测超声波探伤缺陷定位分析缺陷定量分析