金属磁记忆定量化评价的三维仿真分析与实验

早期损伤是导致金属构件发生突发性断裂的主要因素.针对大多数常规无损检测方法都只能对已成形的宏观缺陷进行检测,不能检测尚未成形的微观缺陷或应力集中区,以及金属磁记忆检测技术目前只能对早期微观缺陷进行定位,无法定量的问题,利用仿真与实验相结合的方法,建立了三维力磁耦合模型,仿真计算了微观缺陷表面空间三维磁场的分布,研究了应力、微观缺陷长度及扫描路径对磁记忆信号的影响,在此基础上,构建了金属磁记忆检测系统,实验研究了外加载荷、扫描路径与金属磁记忆信号的关系.研究结果表明:利用金属磁记忆检测技术可以实现对早期微观缺陷进行定量检测.     

管道缺陷漏磁检测中巨磁阻传感器应用研究

磁性传感器在无损检测中已经有了很大的应用，与传统的磁性传感器相比，巨磁阻传感器有着灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小，价格低等优点．本介绍了漏磁检测及巨磁阻传感器的原理，设计了巨磁阻传感器阵列，以及基于PC104的数据采集装置，实验结果表明，系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

基于磁阻传感器的三维磁场测量系统的设计

设计了基于磁阻传感器HMC1001/2的三维磁场测量的系统.按照设计流程,将整个测量电路分为磁信号检测电路、信号调理电路、置位/复位电路、基于C8051F020单片机的A/D转换电路等四个模块,并制作了电路板.实验表明该系统可准确测量空间磁场,尤其适用于对弱磁场的测量.     

基于霍尔元件阵列的缺陷漏磁检测技术研究

利用高灵敏度霍尔器件,设计研制了多通道阵列式漏磁检测传感器及信号处理电路.对不同几何参数的铁磁性试件缺陷进行了检测实验研究,该漏磁检测系统可实现地磁场激励和人工弱磁激励下的缺陷信号图像显示.探讨了基于多通道漏磁信号的缺陷表示方法,并利用人工神经网络技术对基于多通道传感器漏磁信号的缺陷反演问题进行了初步研究,表明利用霍尔元件阵列检测装置和人工智能信息处理方法,可以实现多通道漏磁信号与缺陷参数的非线性拟合,进而实现漏磁检测中的缺陷定量化分析.     

脉冲电磁缺陷检测融合机理研究

针对铁磁性构件表面和下表面缺陷检测的难题,建立了脉冲电磁检测模型,揭示了表面缺陷和下表面缺陷的脉冲漏磁与脉冲磁阻检测相融合的物理机制。仿真与实验结果表明:铁磁性构件表面缺陷存在漏磁,而下表面缺陷主要体现在脉冲磁阻的变化。对于不同深度的铁磁性构件表面缺陷,GMR传感器拾取的脉冲漏磁响应信号的检测结果线性度更好,灵敏度更高;对于不同深度的铁磁性构件下表面缺陷,双侧检测线圈拾取的脉冲磁阻响应特征值与缺陷深度的变化关系呈近似线性增长关系,区分度较大,检测性能更好。     

基于巨磁阻元件的涡流／磁一体化阵列传感器

根据涡流、漏磁以及磁记忆检测的特点,基于巨磁阻元件开发了涡流／磁一体化阵列传感器,将电磁无损检测中动态、静态电磁场的测量统一起来,按照检测要求进行常规涡流、脉冲涡流、任意波激励涡流、漏磁以及磁记忆等检测方式。通过分组引线降低了传感器的布线难度,具有较高的扫描检测速度衍4用串行通信将传感器中存储于Flash芯片内的各项参数传输到主机,进行各种补偿和设置,提高传感器的性能。该传感器具有应用范围宽、测量范围大、体积小、稳定性好以及空间分辨率高等特点。     

基于改进BP神经网络算法的管道缺陷漏磁信号识别

海底管道漏磁检测信号处理的主要任务是根据霍尔传感器检测到的缺陷漏磁信号来识别缺陷的形态参数．根据漏磁检测原理设计了相关的漏磁检测电路，通过提取信号的主要特征量，利用Levenberg-Marquardt算法在对常用BP神经网络改进的基础上应用其来识别缺陷的尺寸参数，给出了BP神经网络各层数的确定及权值、学习率的调整方法和相应的漏磁信号数据处理过程．漏磁检测数据处理实验表明，该缺陷识别BP神经网络系统具有逼近精度高、收敛速度快等特点．     

脉冲调制涡流检测金属构件亚表面腐蚀缺陷研究

亚表面腐蚀缺陷严重影响在役装备关键金属构件的完整性。本文提出一种新型脉冲涡流检测技术,即脉冲调制涡流检测技术,探究该技术在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测和评估中的技术优势。首先,基于退化磁矢位法,建立了脉冲调制涡流检测金属构件亚表面腐蚀缺陷的高效有限元仿真模型,仿真分析了脉冲调制涡流检测信号及其特征与金属构件亚表面腐蚀缺陷深度间的关联规律,探究了该技术的优势性。同时,搭建了脉冲调制涡流/脉冲涡流双检测试验系统,通过试验,进一步探究两种技术在金属构件亚表面腐蚀缺陷检测中的优劣,试验结果验证了仿真分析结论。研究表明,对于金属构件亚表面腐蚀缺陷检测,脉冲调制涡流检测技术较脉冲涡流检测技术,具有更高的灵敏度。     

基于巨磁阻传感器的电源逆变器过流保护电路设计

针对电源逆变器中的过流保护问题,设计了由巨磁阻传感器组成的电源逆变器过流保护电路系统,该系统采用巨磁阻传感器实时采集电源电流,巨磁阻传感器根据电磁感应原理,将交变电流转换为相应的电压信号。通过监控电路实现电压信号的放大和处理,DSP和开关控制电路用来实现电路的开通与关断。实验结果表明该电路可以实现过流保护功能,并且可靠性好、灵敏度高。     

各向异性磁传感器在车辆检测中的应用

针对现代数字化车辆信息检测的要求,提出了一种采用各向异性磁阻传感器(AMR)进行车辆检测的方法,利用2个各向异性磁阻传感器组成的三轴测试电路,应用基于阈值的车辆判别方法,在地球弱磁场下进行车辆检测试验.通过对磁阻传感器采集的数据进行分析和处理,结果说明AMR传感器应用在停车场车位检测等领域具有一定的优势.     

有机分子磁体的研究进展

在大量文献的基础上对有机分子磁体进行分类，从有机分子铁磁体、有机金属分子铁磁体和无机分子铁磁体三个方面介绍了有机分子磁体的最新研究进展。     

一种基于图像融合的综合无损检测系统

介绍了一种基于虚拟仪器和嵌入式计算机技术的集超声、涡流和磁记忆三种探伤方法于一体的综合无损检测系统。该系统采用相控阵超声传感器、相控阵涡流传感器和阵列磁记忆传感器。除传感器外,所有硬件都装在一部便携式计算机内。具有功能强大、技术超前、扩展性好、携带方便等特点。非常适合于在探伤工作机动性和高效性要求高的场合,以及大型复杂设备的检测。     

具有弹道修正功能的引信设计

该文提出一种基于磁探测技术和全球定位技术的弹道修正引信,在弹药飞行过程中,GPS接收机将实时空间位置信息传递给控制模块,同时磁阻传感器将实时三维磁信息传递给控制模块,由控制模块进行信息处理,计算出弹药的各个时刻的飞行姿态,和理论弹道中特征点的理论姿态信息进行比较,通过点火喷嘴进行弹道修正。在理论炸点位置或理论炸点姿态时刻,由控制模块发出起爆命令进行起爆。具有弹道修正功能的引信可以提高弹药的命中精度和毁伤效能。     

废弃木质材料金属连接件检测系统设计

针对废弃木质材料中金属连接件检测问题,利用电磁感应原理设计了废弃木质材料中金属连接件的高精度检测传感器.该传感器包括多谐振荡电路.检测线圈、霍尔原件、差分放大电路和峰值检波电路.利用STC89C52单片机为核心设计了一个具有8路检测功能的废弃木质材料金属连接件检测系统,该系统还具有显示报警和通过标准RS232接口与PC机通信功能.通过对废弃木质材料中4种不同型号的铁钉进行检测实验,规格为0.8 mm×11 mm的铁钉检测距离为0.5 cm;规格为3.5 mm×25 mm的铁钉检测距离为2 cm.实验结果表明:所设计的高精度检测传感器可以检测直径大于0.8 mm的金属连接件,系统除了检测废弃木质材料中有无金属连接件外还可以通过高精度检测传感器的位置初步确定金属连接件的位置,为废弃木质材料的重新回收利用奠定了基础.     

基于多检测模型半导体气敏传感器故障诊断

半导体气敏传感器的老化与意外“伤害”可能致使传感器失效,为提高检测的可靠性,提出了一种新的的传感器故障诊断方法。该方法对金属氧化物半导体甲烷传感器进行热调制,从传感器的动态输出信号中提取两组特征变量,构建两个不同的甲烷检测模型,提出根据两个模型的检测结果的一致性判断传感器的是否发生故障。应用实例表明,该方法能准确判断金属氧化物半导体甲烷传感器是否发生故障。由于不需要其他冗余硬件设备,因此故障诊断不受其他冗余硬件设备的影响,节省资源,价格便宜,可靠性高。此外,这种方法计算量小,故障诊断对系统的配置要求低。     

基于涡流传感器的非接触式金属板厚度测量系统

利用涡流无损检测方法对金属板材进行厚度测量时,由于电涡流传感器探头线圈的阻抗表达式过于复杂,金属板材的电导率、磁导率和厚度等因素对探头阻抗的影响难以通过探头线圈的阻抗变化进行观察。针对这一问题,介绍了一种基于涡流传感器的非接触式金属板厚测量系统。该系统利用PSD技术实现涡流阻抗信号的正交分解,采用STM32单片机对数据进行处理,最后进行人机操作、液晶显示和数据存储。整个系统具有较高的检测精度和灵敏度,能够在强噪声背景的干扰下实现阻抗信号的二维信息检测。     

金属磁记忆检测的机理及实现

现代工业的发展,离不开各种先进的无损检测(NDT)手段.但纵观传统的NDT方法,都是在部件缺陷发展形成以后才能被发现.金属磁记忆诊断技术是目前唯一能预测部件早期损伤的新方法.本文从晶体结构出发,在理论上和实验上分析了金属磁记忆检测的机理,并建立了系统模型.     

MSn_（10）（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇的稳定性和磁性研究

采用密度泛函理论（density functional theory,DFT）中的广义梯度近似（generalized gradient approximation,GGA）对Sn11团簇的4种同分异构体（对称性分别为D5h,D5d,D4h,D4d）的几何结构、电子结构计算研究,得出对称性为D5d的团簇最稳定.将Sn11团簇的中心原子替换成过渡金属原子成为MSn10（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇,对其稳定性和磁性进行了分析.在Sn11团簇中将中心原子替换成过渡金属原子后,束缚能都变小了,说明过渡金属原子的替换提高了原锡团簇的稳定性,其中NiSn10团簇的束缚能最小,稳定性最强.过渡金属原子都具有一定的磁性,当把这些原子掺入锡团簇后,过渡金属原子的磁性都有所减弱,其中MSn10（M=Sc,Ti,V,Ni）团簇的磁性完全消失,其原因在于掺杂后,团簇中各原子的电荷分布发生了变化.     

钢丝绳在线测长仪的研制

介绍了一种运用磁检测技术,对钢丝绳生产现场进行在线、高速、高精度测长的方法。深入分析了钢丝绳的剩磁特性,以及励磁磁隙、钢丝绳运动速度与检测精度之间的关系;对励磁模块、剩磁传感器和检测电路的设计以及数字滤波、漏检监测、误差计算等进行了详细说明。