平板导体缺陷复合式涡流检测技术研究--《浙江大学》2014年博士论文
平板导体缺陷复合式涡流检测技术研究
【摘要】：涡流检测技术在航空航天、核工业、石油化工、机械制造等领域应用广泛。本文结合国家自然科学基金项目,围绕板状导电结构缺陷识别和定量化检测开展理论和实验研究,提出了基于远场涡流和常规涡流的复合式涡流检测方法,研究复合式检测系统正向场量数值建模、检测信号与被测材料间映射关系建立、反向缺陷类型判定及尺寸参数预估等关键技术,自主设计研发了新型的复合式涡流检测设备,实现了板状导电结构不同深度缺陷的有效检测,完成了实验验证。主要研究工作和创新点如下：
1.针对板状导电结构表面、亚表面和深层缺陷检测的实际需求,提出了平板远场和常规涡流双模复合式检测方法。利用电磁数值技术,研究平板导体检测系统中涡流、能量、磁力线、磁通密度等电磁场量的分布机理与变化特性。计算求解对应不同检测参数的各类电磁场量分布变化形式,分析总结复合式检测系统中被测导体板材质属性、板中缺陷位置、形状等参数对系统中关键电磁场量分布及其变化的影响规律。研究表明利用电磁场量叠加与相位滞后特性的双模复合式板材检测方式可提高系统的表层缺陷检测精度和深层缺陷检测能力,场量分析结果验证了对板状导体材料进行复合式涡流检测的可行性,为检测系统研发和缺陷参数定量化分析奠定了理论基础。
2.研究了平板远场／常规复合式涡流检测信号特征,建立了探头检测值与被测材料属性、激励频率、提离距离、缺陷形状、位置、尺寸等关键因素间的映射关系。研究结果表明,综合两类不同涡流检测信号有助于提高系统的缺陷检出及缺陷位置判定能力,利用常规涡流探头阻抗信号中电阻和电感分量对缺陷不同方向尺寸变化具有不同敏感性的特点可提高系统对缺陷尺寸参数的反演精度。研究的涡流检测信号变化规律与涡流电磁场量分析结果吻合,检测信号响应特性规律的研究可为系统开发和缺陷反演推算工作提供正向指导。
3.针对无损检测中板状导电结构缺陷类型辨别与缺陷尺寸预估的检测需求,根据探头检测值与缺陷参数间的内在关联与映射关系,利用双模检测信号的互补特性,提出了基于支持向量机和广义回归神经网络技术的复合式涡流检测反演方法。采用群智能算法对分类和回归模型中相关参数进行优化,实现了小样本条件下板状导电结构表层与深层缺陷类型的有效判定和缺陷参数的定量评估。
4.研究开发了综合平板远场涡流与常规涡流技术的复合式涡流检测系统。系统采用复合激励方式,同步采集和处理探头双模检测信号,有效克服了单一检测方法深层缺陷检测信号响应微弱或缺陷位置识别不精确等的局限性。系统可实现板状导电结构表层、下表层缺陷的同步扫描检测。相比于常规涡流,复合式系统大大拓宽了平板导体的缺陷可测范围,对导体板中深层缺陷的检测能力与报道的国外远场涡流系统相当,具有重要的工程应用价值。
【关键词】：
【学位授予单位】：浙江大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2014【分类号】：TB302.5【目录】：
致谢5-6摘要6-8ABSTRACT8-10目录10-13第一章 绪论13-33 摘要13 1.1 无损检测技术概述13-14 1.2 导体材料缺陷的无损检测技术14-19 1.3 涡流检测技术国内外研究现状19-28
1.3.1 一般涡流检测技术研究现状19-20
1.3.2 远场涡流检测技术研究现状20-22
1.3.3 复合式涡流检测技术研究现状22
1.3.4 涡流检测正向理论建模分析技术22-26
1.3.5 涡流检测缺陷反演技术26-28 1.4 课题的提出与总体技术路线28-31
1.4.1 课题的提出28-29
1.4.2 总体技术路线29-31 1.5 主要研究内容31-32 1.6 本章小结32-33第二章 涡流检测电磁理论基础33-48 摘要33 2.1 电磁学理论概述33 2.2 涡流现象及检测技术发展历程33-35 2.3 涡流电磁方程35-39
2.3.1 磁准静态场方程35-36
2.3.2 导体中涡流扩散方程36-37
2.3.3 导体趋肤深度公式37-39 2.4 恒磁场建立和消失时无限大导体薄板内感生涡流暂态过程39-41 2.5 时谐场中无限大导体薄板内涡流稳态分布41-42 2.6 时谐场中有限尺寸导体板内涡流稳态分布42-43 2.7 同轴线圈激励场中有限尺寸导体板内涡流稳态分布43-47
2.7.1 导体中涡流分布的整体性与不均匀性43-44
2.7.2 导体中涡流的幅值衰减与相位滞后现象44-46
2.7.3 探伤扫描过程中典型缺陷对涡流分布的大致影响46-47 2.8 本章小结47-48第三章 板状导体材料缺陷复合式系统电磁场量分析48-83 摘要48 3.1 引言48-49 3.2 基于平板远场和常规涡流的复合式检测技术49-53
3.2.1 平板远场涡流检测方法49-51
3.2.2 平板远场/常规涡流复合式检测方法51-53 3.3 板状导体复合式检测涡流变化特性研究53-64
3.3.1 常规涡流缺陷检测导体板中涡流变化规律53-57
3.3.2 平板远场涡流缺陷检测导体板中涡流变化规律57-63
3.3.3 复合式系统缺陷检测导体板中涡流变化规律63-64
3.3.4 复合式系统缺陷检测铁磁性导体板中涡流变化规律64 3.4 板状导体复合式检测系统能量与磁力线分布特性研究64-70
3.4.1 非铁磁性材料64-67
3.4.2 铁磁性材料67-70 3.5 平板远场磁通密度分布特性研究70-81
3.5.1 平板远场缺陷检测系统的磁通密度分布周期变化特点70-72
3.5.2 典型缺陷对平板远场磁通密度分布的扰动72-81 3.6 本章小结81-83第四章 板状导体材料缺陷复合式系统检测信号特征分析83-111 摘要83 4.1 引言83 4.2 复合涡流检测信号特征分析83-86
4.2.1 感应线圈初始信号及平板远场信号特征83-85
4.2.2 高低频涡流检测信号各自响应特点85-86 4.3 不同检测参数引起的检测效应86-94
4.3.1 提离效应87-90
4.3.2 频率效应90-93
4.3.3 铁磁效应93-94 4.4 常规涡流检测信号特征分析94-105
4.4.1 无缺陷时探头阻抗变化基本规律94-98
4.4.2 探伤时探头阻抗变化基本规律98-105 4.5 平板远场涡流检测信号特征分析105-109
4.5.1 铝板远场探伤信号变化规律105-108
4.5.2 铁板远场探伤信号变化规律108-109 4.6 本章小结109-111第五章 板状导体材料缺陷的定量化反演111-124 摘要111 5.1 引言111-112 5.2 分类支持向量机(SVM)112-113 5.3 群智能算法优化的SVM分类模型113-117
5.3.1 基因优化算法113-114
5.3.2 粒子群优化算法114-116
5.3.3 基因算法与粒子群算法优化的SVM计算流程116-117 5.4 粒子群算法优化的GRNN广义回归神经网络117-119
5.4.1 GRNN神经网络117-119
5.4.2 基于粒子群算法的光滑因子参数优化119 5.5 群智能优化算法缺陷定量评估试验结果分析119-123
5.5.1 优化后SVM分类模型试验结果分析119-120
5.5.2 优化后GRNN回归模型试验结果分析120-122
5.5.3 不同模型实验结果比较122-123 5.6 本章小结123-124第六章 板状导体材料缺陷复合式涡流检测系统124-136 摘要124 6.1 复合式涡流检测系统总体架构124-127
6.1.1 系统主要构成及基本工作流程124-125
6.1.2 系统硬件器件选型125-126
6.1.3 扫描检测具体操作步骤126-127 6.2 复合式系统探头结构设计127-128 6.3 复合式系统核心硬件处理电路设计128-129 6.4 复合式系统软件设计与实现129-131
6.4.1 Labview软件简介129-130
6.4.2 系统Labview控制程序及主要检测界面130-131 6.5 复合式检测系统扫描装置131-133
6.5.1 涡流检测系统中扫描装置的重要性131-132
6.5.2 扫描装置的硬件连接与软件控制132-133 6.6 复合式检测系统实物图和应用情况133-134
6.6.1 系统实物图133
6.6.2 系统应用情况133-134 6.7 本章小结134-136第七章 总结与展望136-138 7.1 全文总结136-137 7.2 工作展望137-138附录138-145 (Ⅰ) 部分试件照片138-139 (Ⅱ) 铝板对应磁通密度原值分布139-142 (Ⅲ) 铁板对应磁通密度差值分布142-145参考文献145-152攻读博士学位期间的主要工作和研究成果152
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福克斯2.0AT今天更换裆把总成和涡流翼板控制阀
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1。档位不能正确显示，总是在P档，且不听闪烁。
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经4S检测：第一个问题是：档位传感器坏了，需要换裆把总成，报价材料费2000以上，具体没问。
& && && & 第二个问题是：涡流翼板控制阀坏了，更换需要材料费200多。
解决办法：1。淘宝买裆把总成980，更换后，问题解决。
& && && & 2，本地汽配城购买涡流翼板控制阀，240元，更换后，问题解决
以上工时费150元，小气修厂。
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楼主的车过保了没？如果没有，这个东西可以免费索赔的。
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涡流翼板控制阀
因为加速无力，这玩意儿我也换过，淘宝买的，两百，自己拧上去了。不过拧花了一个螺丝口。。。
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楼主PM档把总成店地址，谢谢啊
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如果有大家需要换涡流翼板控制阀的找我，我那个更换下来的，实际是两个阀门，只坏了一个，如果你也是只坏了一个，换上一个就可以了，你也省钱，我也省钱！
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回复成功，收到1个大米！
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相关论坛：磁铁在铁板上做往复运动，磁通量也没有发生变化呀，怎么会产生涡流呢?请明白的老师详细讲讲_百度知道
磁铁在铁板上做往复运动，磁通量也没有发生变化呀，怎么会产生涡流呢?请明白的老师详细讲讲
永磁铁与铁板的距离没有变化，只是做往复运动，然而穿过铁板的磁通量没有变化呀，怎么会有涡流呢?
确实没有涡流电流产生，一般要产生涡流电流都是用交变电流产生变化的磁场来获得的，永磁体的磁场不变，往复运动最多能把铁板磁化罢了。
来自团队：
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把铁板看做很多个小块，再看看，每个小块的磁通量都会变，就有涡流了。
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出门在外也不愁一金属圆盘垂直与磁场放置,边缘与圆心接在一灯泡两端.问磁场急剧变化是是否会有电流.涡流不用考虑吗?什么?因为答案上就说没电流...我觉的有_百度作业帮
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一金属圆盘垂直与磁场放置,边缘与圆心接在一灯泡两端.问磁场急剧变化是是否会有电流.涡流不用考虑吗?什么?因为答案上就说没电流...我觉的有
有电流,但很小!与发电机原理一样（切割磁力线）,只能说理论上有.
电流是有的,但是很小很小的,带灯泡是没有戏的,可以说是没有电流通过.
似乎其中毕合回路并没有面积，所以没有磁通量，故没有电流。}