針對常規(guī)渦流探頭易出現(xiàn)漏檢、以及由于具有明顯的提離效應(yīng)而難以用于表面不平整焊縫缺陷檢測的問題,本文基于均勻渦流檢測原理設(shè)計了一種能夠用于焊縫缺陷檢測的旋轉(zhuǎn)渦流探頭。首先,通過理論計算方法研究了旋轉(zhuǎn)渦流場的激勵原理;接著設(shè)計了旋轉(zhuǎn)渦流探頭結(jié)構(gòu)并仿真分析了探頭的信號特征。最后,制作了旋轉(zhuǎn)渦流探頭實物和測試試件。通過理論分析與實驗測試可知,本文設(shè)計的旋轉(zhuǎn)渦流探頭能夠有效檢測出鋼板試件表面各個方向的缺陷;在0.3 mm～1.2 mm的提離范圍內(nèi),提離對焊縫缺陷信號產(chǎn)生的影響相對較小,能夠較好的適應(yīng)焊縫凹凸不平的表面,有效識別焊縫缺陷。

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【部分圖文】：

圖1旋轉(zhuǎn)渦流探頭結(jié)構(gòu)示意圖

板表面感應(yīng)出均勻渦流場的方式進行檢測[16]。均勻渦流檢測方法雖然能有效抑制焊縫不平整表面造成的檢測噪聲[16-17],但是由于渦流場由單一激勵線圈激發(fā),渦流場的分布固定且與激勵線圈放置方向一致,導(dǎo)致在基于均勻渦流原理的缺陷檢測過程中,探頭的檢測靈敏度受探頭掃查路徑與裂紋缺陷的夾....

圖2相位差為π/2的兩渦流信號及總渦流場方向

式中:a可以看作渦流感應(yīng)系數(shù),對于確定的探頭a為常數(shù),φ為總渦流場的初始相位角。論文計算出如圖2所示的從0時刻開始,以T/8為步長增加至T的一個周期內(nèi)總渦流場的方向。從圖2中可以看出在一個周期內(nèi)總渦流場的方向為順時針方向旋轉(zhuǎn)。式(3)和圖2表明當給論文設(shè)計的旋轉(zhuǎn)渦流探頭加載幅值和....

圖3無缺陷金屬試件表面渦流密度矢量圖

表1旋轉(zhuǎn)渦流探頭參數(shù)線圈1線圈2線圈3尺寸/(mm×mm×mm)11×11×211×10×210×10×2厚度/mm0.50.50.5匝數(shù)100100100在COMSOLMultiphysics仿真軟件中建立好旋轉(zhuǎn)渦流探頭模型以后,首先驗證了當給....

圖4檢測線圈在有、無缺陷時的感應(yīng)信號圖

接著,在旋轉(zhuǎn)渦流探頭正下方的金屬試件表面設(shè)置一個槽型缺陷,用于驗證探頭的檢測線圈輸出信號在有缺陷和沒缺陷情況下的差異。設(shè)置缺陷的長×寬×深為20mm×0.3mm×2mm。然后分別提取有、無缺陷時一個周期的檢測線圈輸出信號波形。得到如圖4所示有、無缺陷情況下一個周期內(nèi)檢測線圈....

本文編號：3896917