ACFM缺陷檢測系統(tǒng)工業(yè)樣機研究與開發(fā).pdf

1、本文結(jié)合山東省科技發(fā)展計劃項目：ACFM缺陷智能可視化檢測系統(tǒng)開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用(2007GG10005004)，建立了ACFM缺陷定量分析的數(shù)學(xué)模型并開發(fā)出ACFM檢測系統(tǒng)工業(yè)樣機。在電磁-電路耦合仿真分析、ACFM缺陷智能可視化探頭系列化設(shè)計與優(yōu)化、磁場信號軟硬件處理技術(shù)、ACFM工業(yè)樣機開發(fā)及應(yīng)用和工業(yè)參數(shù)測試等方面均取得較大進展。主要內(nèi)容及研究成果如下：
　　 (1)ACFM缺陷識別與數(shù)值仿真分析
　　 結(jié)合ACFM

2、檢測原理和數(shù)值計算理論，提出ACFM缺陷識別的數(shù)學(xué)模型以及裂紋深度的計算方法，并且引入電磁-電路耦合分析方法，對進行線性電路模擬的通用電路單元進行了分析，應(yīng)用ANSYS對二維電磁-電路耦合進行仿真分析，更為準確的模擬了檢測時感應(yīng)電磁場的分布規(guī)律以及不同參數(shù)對檢測結(jié)果影響，為以后的實驗研究提供了理論依據(jù)。
　　 (2)ACFM探頭的系列化設(shè)計
　　 對激勵線圈的各個參數(shù)進行了數(shù)值仿真，得出參數(shù)及結(jié)構(gòu)的變化對工件表面感應(yīng)電磁

3、場分布的影響規(guī)律，為探頭的設(shè)計和優(yōu)化提供理論依據(jù)。對探頭總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，選擇矩形激勵線圈并合理設(shè)計檢測線圈的尺寸。針對應(yīng)用場合的不同，制作了標準單探頭、曲面檢測探頭、筆式探頭和陣列探頭等多種類型的探頭。標準單探頭靈敏度較高，曲面檢測探頭用于檢測具有一定曲率的工件，筆式探頭主要用于空間狹窄的區(qū)域，而陣列探頭增大了檢測面積，提高了檢測速率，降低了漏檢率。利用各類探頭對工件進行了檢測，實驗結(jié)果表明探頭具有較高的靈敏度。
　　 (3)

4、ACFM檢測系統(tǒng)工業(yè)樣機開發(fā)
　　 以工業(yè)應(yīng)用為目的，采用軟硬件相結(jié)合的方法對交流電磁場檢測系統(tǒng)進行設(shè)計和搭建。硬件方面設(shè)計了信號發(fā)生和信號調(diào)理電路，對信號進行初處理；然后采用USB2086數(shù)據(jù)采集卡進行A/D轉(zhuǎn)換后輸入由Labview軟件編制的數(shù)字信號采集與處理模塊。該系統(tǒng)可放大采集到的微弱信號并抑制噪聲的干擾，簡化了硬件電路，節(jié)約了系統(tǒng)開發(fā)的成本，能夠?qū)崿F(xiàn)缺陷的實時判別和可視化檢測，為工業(yè)應(yīng)用和試驗提供支持。