一种用于盘孔裂纹检测的差动式涡流探头的设计与实现

为了实现对某型发动机篦齿盘均压孔的原位、无损探伤,设计了一种差动式的涡流检测探头,探头由一个激励线圈和两个感应线圈组成,由于检测线圈结构上的对称性使得探头对盘孔周边的表面裂纹敏感,同时对激励线圈和检测线圈匝数比的优化设计也能有效增强输出的差动信号,降低干扰。信号调理电路采用正交锁相放大对输出进行正交分解,得到包含信号幅值和相位信息的两路直流分量作为裂纹检测的特征量。对篦齿盘均压孔标准试件的检测结果表明该探头能够很好地实现盘孔周边微小裂纹的检测,灵敏度高。同时,这种差动式的探头结构同样也可用于其它盘孔的裂纹检测。

跑道型差动式涡流探头设计及其性能研究

针对传统差动式涡流探头几何尺寸大、缺陷检测灵敏度低的问题,在传统差动式涡流探头的基础上,设计了一种跑道型差动式涡流探头。它由激励线圈包裹2个尺寸相同、反向连接的感应线圈而构成。首先,利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了跑道型差动式涡流探头模型,比较了跑道型差动式涡流探头与传统差动式涡流探头涡流场分布的差异,并研究了在不同缺陷深度、不同扫查角度下2种差动式涡流探头的检测灵敏度。接着,制作了跑道型差动式涡流探头实物和碳钢板缺陷试件,利用试验测试的方法比较了跑道型和传统差动式涡流探头的检测灵敏度。试验结果表明,与传统差动式涡流探头相比,跑道型差动式涡流探头具有更紧凑的结构、更高的缺陷检测灵敏度。研究结果可为小尺寸、高精度差动式涡流探头的优化设计提供参考。

油气管道内表面涡流无损检测系统研究

为了确保管道在油气储运过程中的安全性,需要对管道进行损坏排查和维护。基于电磁涡流检测原理,设计了一种差动式自比较型探头,通过一个线圈产生激励磁场,另外两个检测线圈反接形成对消,来降低直耦信号的干扰;采用DDS技术产生波形稳定的正弦波信号以激励线圈;提出了通过模拟电路对缺陷信号幅值和相位进行快速提取,相较于数字相敏检波更易实现;搭建了上位机软件平台,可以实时在线对缺陷进行检测与识别;分析对比幅值、相位在不同半径、深度的缺陷时的差异性。实验结果表明,涡流检测系统能够对缺陷进行有效实时检测,最小可以分辨出孔半径为2 mm的缺陷。

基于LabVIEW的油箱棱角处纵向裂纹漏磁检测装置

针对机动车油箱等容器棱角处纵向裂纹难以检测的问题,研制了一种基于差动式霍尔元件的多功能油箱漏磁检测装置。检测探头由两个霍尔元件构成差动式结构,以消除干扰磁场的影响,提高了检测系统的灵敏度;通过更换不同型号的励磁极靴分别实现油箱平面及棱角处纵向裂纹的检测;通过光电编码器使数据采集卡外触发实现了空域等距采样,进而实现对裂纹的定位。对含预制纵向裂纹的机动车油箱进行了漏磁检测试验,结果表明,该检测系统对油箱棱角处的内部纵向裂纹具有良好的辨识能力,能够推广到实际工业应用中。