渦流陣列檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展現(xiàn)狀分析

1、·電氣與自動(dòng)化· 張衛(wèi)民,等·渦流陣列檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展現(xiàn)狀分析基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51275048)作者簡(jiǎn)介:張衛(wèi)民(1964-),男,吉林長(zhǎng)春人,教授,研究方向?yàn)闊o損檢測(cè)。DOI:10.19344/ j.cnki.issn1671-5276.2018.01.049渦流陣列檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展現(xiàn)狀分析張衛(wèi)民,岳明明,龐煒涵,徐民東,陳國(guó)龍(北京理工大學(xué) 機(jī)械與車輛學(xué)院 北京 100081)摘 要

2、:簡(jiǎn)要介紹了陣列渦流檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展和應(yīng)用情況,指出陣列渦流傳感器是渦流檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向,在重要機(jī)械零部件和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中具有廣泛應(yīng)用前景。 提出了一種檢測(cè)小曲率曲面零件的新型陣列式檢測(cè)技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞:檢測(cè);渦流傳感器;陣列式檢測(cè)結(jié)構(gòu);研究現(xiàn)狀中圖分類號(hào):TP274+.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1671-5276(2018)01-0181-03Present Situation Analysis and

3、 Research Progress of Eddy Current Array Testing TechnologyZHANG Weimin, YUE Mingming, PANG Weihan, XU Mindong, CHEN Guolong(School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)Abstra

4、ct:This paper briefly introduces the research progress and application of the eddy current array testing technology, and pointsout a new development direction that the eddy current array sensor is applied to its testing

5、technology. It has a wide application pros-pect in monitoring the important mechanical parts. A new array testing technology and the system design scheme are proposed totest the small curved surface parts.Keywords:testin

6、g; eddy current sensor; array testing system; research status0 引言渦流陣列傳感器檢測(cè)技術(shù),亦屬于渦流傳感器技術(shù)新興發(fā)展方向之一。 因?yàn)檫@種檢測(cè)技術(shù)既有渦流檢測(cè)技術(shù)非接觸、在實(shí)際檢測(cè)中便于應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),又有陣列傳感器檢測(cè)大型工件效率高的特點(diǎn),在檢測(cè)零件表面損傷研究方面,具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),是一種結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、智能信號(hào)處理技術(shù)的綜合技術(shù),目前雖不夠成熟

7、、穩(wěn)定、在檢測(cè)實(shí)踐中應(yīng)用也不多,但無礙于這種技術(shù)的發(fā)展。1 渦流陣列檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展國(guó)際上,最初的渦流陣列傳感器由繞制的線圈單元構(gòu)成。 1988 年,Krampfner 和 Johnson 將印制電路板技術(shù)用于渦流陣列傳感器的設(shè)計(jì),巧妙解決了人工繞制線圈一致性較差的問題[1] 。 2009 年,加拿大 Eddyfi 公司開發(fā)出各種結(jié)構(gòu)柔性陣列渦流檢測(cè)傳感器(如圖 1、圖 2 所示),并圖 1 加拿大 Eddyfi 公司研制的柔性陣列式

8、渦流探頭由 MatriX 公司在國(guó)內(nèi)負(fù)責(zé)銷售,檢測(cè)效果較好,適應(yīng)于各種曲面零件的檢測(cè),但價(jià)格較高,用戶不多。 2004 年,CO-DECI 傳感器問世,該傳感器將陣列排布的線圈單元和CCD 結(jié)合,能檢測(cè)各種導(dǎo)電材料的表面缺陷,是陣列傳感技術(shù)的重要進(jìn)展。圖 2 加拿大 Eddyfi 公司的試樣和檢測(cè)結(jié)果此外,還有各種新型原理的陣列傳感器方案,如基于SQUID 效應(yīng) 的 陣 列 傳 感 器[2] 、 基 于 MWM 的 陣 列 傳 感器[3

9、] 、霍爾元件陣列傳感器[4] 、GMR 陣列傳感器等[5] 。· 1 8 1 ·萬方數(shù)據(jù)·電氣與自動(dòng)化· 張衛(wèi)民,等·渦流陣列檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展現(xiàn)狀分析(c) 步進(jìn)電機(jī) (d) 檢測(cè)臺(tái)圖 5 渦流陣列檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置為(長(zhǎng)×寬×深)10 mm×2 mm×3 mm 較大的裂紋狀缺陷,如圖 6 所示。圖 6 裂紋

10、狀缺陷將陣列傳感器移動(dòng)至缺陷位置,在缺陷位置可觀測(cè)到信號(hào)幅值發(fā)生突變,將信號(hào)通過低通濾波器等進(jìn)一步處理,即可清晰提取出缺陷信號(hào),如圖 7 所示,裂紋缺陷信號(hào)為圖中黑色部分。2 4 6 8 10 12 14 16 18 202468101214161820-8-6-4-20242 4 6 8 10 12 14 16 18 20圖 O 缺陷信號(hào)4 結(jié)語分析了目前陣列渦流傳感器技術(shù)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀,指出陣列渦流傳感器技術(shù)是渦流檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)新

11、的發(fā)展方向。 回顧了國(guó)內(nèi)外研制現(xiàn)狀,提出了一種新型陣列渦流傳感器結(jié)構(gòu)方案。參考文獻(xiàn):[1] Y. D. KramPfner,D. D. Johnson. FleXible Substrate Eddy CurrentCoil Arrays [ C ]. NewYork: ReviewoProgressin QuantitativeNDE: 1988,7:471-478.[2] w.N.podney,p.V.Czipott.An elec

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