基于相位分析的鋼鐵材料裂紋檢測技術(shù)研究.pdf

1、鋼鐵材料廣泛應(yīng)用于建筑、鐵路、橋梁等領(lǐng)域,素有工業(yè)糧食之稱,在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要地位。而鋼鐵材料在生產(chǎn)和使用過程中常會(huì)產(chǎn)生裂紋缺陷,這將大大縮短設(shè)備的使用壽命,有時(shí)候甚至導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。因此,在不影響鋼鐵材料性能的前提下,實(shí)現(xiàn)鋼鐵材料裂紋的無損檢測,對(duì)于延長設(shè)備使用壽命、保障設(shè)備可靠運(yùn)行及人身安全具有重要意義。目前,無損檢測通常是采用電磁(EM)、磁粉(MT)、超聲(UT)和射線(RT)法檢測,其中電磁無損檢測具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏

2、度高、頻率響應(yīng)特性好以及測試電路簡單等優(yōu)點(diǎn),在無損檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 本文采用電磁無損檢測方法,應(yīng)用虛擬儀器技術(shù),搭建了一套基于相位分析方法的電磁無損檢測系統(tǒng)平臺(tái),主要研究內(nèi)容包括：⑴鋼鐵材料裂紋檢測方法研究。以初始磁導(dǎo)率相位法作為進(jìn)行鋼鐵材料裂紋檢測的研究方法,在交變周期脈沖信號(hào)激勵(lì)下,根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)公式和疊加原理,推導(dǎo)出以感應(yīng)電動(dòng)勢基波和三次諧波的相位差來評(píng)估鋼鐵材料裂紋的方法。⑵檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。包括差分式線圈

3、傳感器的選擇,交變周期脈沖信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì),以及數(shù)據(jù)采集卡的選型。⑶檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在Microsoft Visual C++6.0開發(fā)平臺(tái)下,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性FIR帶通濾波和傅里葉變換,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)分析與處理,并完成人機(jī)接口界面設(shè)計(jì)。⑷實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用本課題開發(fā)的電磁無損檢測系統(tǒng),對(duì)硬度檢測展開研究,采用最小二乘法作為數(shù)值處理方法,實(shí)現(xiàn)硬度檢測功能,同時(shí)對(duì)鋼鐵材料進(jìn)行裂紋檢測,檢驗(yàn)檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。⑸所開發(fā)的基于相位分析的鋼鐵材