针对RPV钢磁巴克豪森噪声检测的传感器设计

辐照损伤是影响RPV使用寿命的重要因素,为了提升MBN信号检测仪器对RPV钢辐照损伤程度的评估性能,设计一种小型化MBN信号检测传感器;该传感器是由H型硅钢片磁轭、激励线圈、感应线圈和工型锰锌铁氧体构成,可以使检测仪器获得更为稳定的MBN信号,从而对RPV钢的辐照损伤进行有效评估;此外,利用电磁仿真软件ANSYS Maxwell对励磁模块进行了仿真与分析,获得试件的有效磁化区域,即长度8 mm(磁轭两脚之间的距离)、宽度8 mm(磁轭的厚度)、深度约为1 mm(试件的厚度)的立方体;为了降低激励信号对MBN信号接收的影响,分析了试件上方的磁感应强度分布,获得了MBN信号接收器应该位于磁轭两脚的中间位置;最后通过对RPV试样测量数据结果分析,确定了最佳激励信号的幅值为7 V,频率为6 Hz。

软磁材料磁巴克豪森噪声测量系统与影响因素研究

磁巴克豪森噪声信号(MBN)常用来进行材料的无损检测,低频磁场激励下软磁材料的MBN可以用来研究实际工况下此类材料的形变、应力和缺陷等。为此建立了一种可以同时测量软磁材料MBN和磁滞回线的测量系统,包括励磁模块、信号检测模块和信号处理模块。这些模块实现了不同激励信号的生成,且能够对测得的高频MBN信号进行检测和分析处理。利用所研发的实验平台测量了非晶合金、硅钢片等软磁材料的磁场强度、磁感应强度和MBN信号,并对信号进行了放大、滤波和平滑等处理。之后绘制了MBN的包络曲线和MBN能量环,分析了外加磁场强度、激励频率和感应线圈方式对材料MBN包络的影响规律。发现MBN双峰包络随着磁场强度增加而增加,随着激励频率f mag的增加而变大,但到达一定频率后不再变化;而MBN包络受两种感应线圈影响的主要体在第一个峰值上。研究结果为开展软磁材料MBN特性研究奠定了基础。

时间差型磁通门敏感单元巴克豪森噪声处理研究

敏感单元是时间差型磁通门传感器的核心,磁芯在交变磁场激励下产生巴克豪森噪声,该噪声直接影响后续电路输出信号质量及时间差检测,限制了磁通门稳定性和灵敏度的提高。针对时间差型磁通门的工作原理,对巴克豪森噪声特点进行分析,研究该噪声与磁芯磁导率之间的关系。在Simulink仿真平台上以动态反正切磁滞回线模型为基础,搭建敏感单元巴克豪森噪声模型。根据噪声分布规律将小波滤波应用到感应信号去噪处理中,利用时间差信噪比对比分析不同滤波方法的效果。仿真及实测结果表明,小波滤波能有效去除巴克豪森噪声,时间差信噪比提高133倍,时间差波动小于35μs,为提高时间差型磁通门敏感单元检测精度和稳定性提供了依据。

磁巴克豪森噪声重构磁滞参数的硬度测定方法

针对铁磁性材料硬度指标的快速、定量、无损检测的实际需求,揭示了材料微观结构变化对磁巴克豪森噪声信号的影响机理,提出了采用磁巴克豪森噪声重构磁滞参数作为无损定量评价材料力学性能硬度指标。采用不同热处理制度对45钢试件进行处理,得到一组具有硬度梯度的标定试件;通过比较标定试件上不同激励电压对磁巴克豪森检测系统灵敏度的影响,选择最佳激励电压;采用磁巴克豪森噪声检测技术对不同热处理标定试件进行检测,对检测信号数据进行后处理,得到磁巴克豪森噪声能量滞后周期循环曲线,即重构磁滞回线。计算不同热处理45钢标定试件4种重构磁滞参数,构建材料力学性能硬度指标、微观结构及4种重构磁滞参数之间的映射关系,得到磁巴克豪森噪声重构磁滞参数评价45钢硬度的标定模型,并对标定模型进行验证,标定模型预测硬度误差基本满足工程应用10%的指标要求。

巴克豪森噪声在电站用铁磁材料疲劳寿命评估领域的研究现状

介绍了国内外应用巴克豪森噪声检测技术在电站用铁磁材料疲劳寿命评估中的研究状况。分析、总结巴克豪森噪声与显微结构特征的内在关系以及巴克豪森噪声疲劳寿命预测曲线的研究进展,并指出该技术存在的问题和今后发展的方向。

利用巴克豪森噪声无损测量铁磁材料硬度试验研究

研究了巴克豪森噪声强度与铁磁材料表面硬度之间的关系.结果表明随材料硬度的降低巴克豪森噪声的强度逐渐升高,因此可以用巴克豪森噪声强度无损测量铁磁材料的表面硬度.

磁巴克豪森噪声技术的发展现状

磁巴克豪森噪声(MBN,Magnetic Barkhausen Noise)技术可以用来评估铁磁性材料一定深度内的微观组织结构变化、应力状态、微损伤缺陷等,是实现对材料疲劳、微裂纹等早期性能退化及应力状态评估的一项重要无损检测技术,工程应用前景广阔。简述了MBN技术的基本原理,综述了国内外MBN技术的研究现状,包括材料应力检测、金属疲劳状态分析、金属微观组织和晶粒度分析、材料硬度测量、材料表面处理工艺评价、与常规无损检测方法的比对等方面的内容,介绍了国内外相关检测仪器和检测标准,指出了MBN检测技术的发展趋势。

基于巴克豪森噪声技术的电磁应力理论分析

本文采用电动力学及弹性力学等相关理论,分析了铁磁材料在弹性力和电磁场双重作用下的磁弹理论问题,提出了电磁与应力应变的关系式。并利用巴克豪森噪声技术对现役钢轨的测量数据对比,证明了磁与应力应变的正比线性关系,验证了所得公式的准确性。

利用巴克豪森噪声分析法评价轴承烧伤的试验

利用巴克豪森应力仪ROLLSCAN200对酸洗后的轴承试样进行检测,将检测结果和酸洗结果进行对比,初步制订出了评价轴承烧伤的巴克豪森噪声分析标准方法,为判断轴承是否烧伤及其烧伤的程度提供依据。

周向磁巴克豪森噪声分布及平面应力测量

磁巴克豪森噪声对应力非常敏感,是一种操作便捷、检测灵敏度高、重复性好的原位无损应力测量技术,在残余应力测定、零部件应力集中区评价、结构承载应力评估中有广阔的应用前景。工程中铁磁性材料表面平面应力测量时最大主应力及其方向测量是一项亟待解决的难题,提出了一种基于周向磁巴克豪森噪声分布的平面应力测量方法,建立了求解平面应力张量的模型,实现了测量点任意方向的正应力和剪应力解调。实验验证了该方法的有效性,测量结果表明,当主应力大于50 MPa时,实测的最大主应力方向偏差为10°,最大正应力偏差为5 MPa,最大剪应力偏差为6 MPa,具有较高的测量准确度。

巴克豪森噪声应力检测的人工神经网络数据处理方法

介绍了人工神经网络技术的原理、学习与训练方法等,以及如何建立巴克豪森噪声(BN)信号与应力间的关系。分析了实际测量结果,说明该数据处理方法能够在BN应力检测中很好地应用。

巴克豪森噪声法压应力检测中检测参数的选择

讨论了压应力检测中巴克豪森噪声检测参数的选择并给出一些参数选择的初步意见。

基于ARM平台的巴克豪森噪声应力检测系统

基于对巴克豪森噪声方法的深入研究和分析,提出了一种新型便携式巴克豪森噪声应力检测系统,并着重阐述了ARM平台的设计方案。该系统以ARM平台和DSP系统为核心,构成产生激励信号、应力数据采集、应力数据处理和人机交互界面的总体框架。将巴克豪森噪声应力检测技术、嵌入式Linux操作系统和先进的数字信号处理等技术相结合,提供了友好便捷的人机交互界面,并且满足了巴克豪森噪声方法中信号高频采样、采样信号滤波处理等关键性能指标的要求。

用巴克豪森噪声法测量铁磁材料的硬度

本文提出采用巴豪森噪声法测量铁磁材料的硬度。试验结果表明 ,巴克豪森噪声强度值MP与铁磁材料的硬度值之间存在单调的关系曲线。文中还对试验结果进行了理论解释。

巴克豪森噪声法与应力测试法在起重机械轮压检测中的应用比较

主要介绍了巴克豪森噪声法与应力测试法在起重机轮压检测中的应用,通过在QD15型号通用桥式起重机上的实验比对,得出起重机械轮压的变化规律。

用巴克豪森噪声测量材料损伤的实验研究

试验研究了 0 9Cu PTi (耐候钢 )在整个拉伸过程中巴克豪森噪声的变化 ,得到了巴克豪森噪声强度与拉伸塑性应变之间的关系 。

巴克豪森噪声法评定疲劳损伤的实验研究

本文提出采用巴克豪森法评定铁磁材料的疲劳损伤。

用巴克豪森噪声测量铁磁材料拉伸损伤的实验研究

本文实验研究了 0 9CuPTi(耐候钢 )在拉伸过程中巴克豪森噪声的变化 ,得到了巴克豪森噪声强度与拉伸损伤 (即残余塑性应变 )之间的关系。

磁巴克豪森噪声表征铁磁性材料应力的最优特征值研究

磁巴克豪森噪声是铁磁性材料动态磁化时磁畴壁的不连续运动过程中产生的一种信号,对材料中的应力比较敏感,在应力检测方面具有广阔的应用前景。在磁巴克豪森噪声应力检测的研究中,常用的磁巴克豪森噪声特征值有均方根、均值、振铃数、包络峰值、包络面积、峰值时间等,采用的特征值不同,其随应力变化规律也有所不同,即不同特征值检测应力的敏感度及精度不同,因此如何选取特征值对应力检测具有重要意义。通过拉伸实验得到了拉伸应力与磁巴克豪森信号之间的关系,计算了拉伸应力与各特征值的关系曲线,分析了各特征值表征应力的敏感程度与误差大小,得到了磁巴克豪森噪声表征应力的最优特征值。

典型材料磁各向异性的磁巴克豪森噪声评估方法

研究利用磁巴克豪森噪声对典型材料的磁各向异性进行评估,确定其易磁化轴和各向异性程度。首先,利用构建的实验系统测试了4种材料中不同方向磁巴克豪森噪声信号及其特征参量极图,研究了磁各向异性的描述模型及表示方法,基于三阶傅里叶级数展开式的模型在磁各向异性描述上具有普适性。其次,分析了测试条件对结果的影响,表明采用具有大跨距磁路的传感器更能准确测得材料的难、易磁化轴和各向异性程度。最后,利用不同磁化阶段提取的特征参数MP和RMS极图,良好地表征了4种材料的磁各向异性:硅钢的易磁化轴平行轧制方向,存在明显织构的有取向硅钢表现出最强的磁各向异性;管线钢中加工致磁各向异性较弱,主导机制是平均磁晶各向异性。