基于直流通電測磁的有色金屬電磁無損檢測方法研究.pdf

1、銅、鋁、不銹鋼等有色金屬在工業(yè)上應(yīng)用非常普遍，但其表面和內(nèi)部出現(xiàn)的缺陷卻嚴(yán)重影響著產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用中的安全。常規(guī)渦流檢測方法僅能實(shí)現(xiàn)這些有色金屬材料表層缺陷的快速、高效探傷，但還沒有電磁檢測方法實(shí)施內(nèi)部缺陷的探傷。本論文提出了基于直流通電測磁的有色金屬電磁無損檢測方法，并開展了較為深入的研究。
　　對直流通電測磁（Injected Direct Current-Magnetic Field Measurement, IDC-MFM）

2、的有色金屬電磁無損檢測方法進(jìn)行了可行性研究。通過理論計(jì)算和三維仿真描繪出導(dǎo)電平板上人工刻槽附近的磁場分布圖和各磁場分量發(fā)生畸變或擾動的特點(diǎn)，從理論上驗(yàn)證了IDC-MFM檢測方法在原理上的可行性。通過初步的實(shí)驗(yàn)獲得了與仿真結(jié)果一致的擾動磁場信號，并證實(shí)了IDC-MFM檢測方法不但可以檢測有色金屬的表面缺陷，而且可以檢測內(nèi)部缺陷。
　　建立了一套IDC-MFM檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過電源、磁敏探頭、放大電路等關(guān)鍵硬件的設(shè)計(jì)，從穩(wěn)定磁場的激發(fā)

3、、擾動信號的探測和調(diào)理等幾方面來解決微弱擾動磁場信號難探測和識別的問題。研究了探頭提離值變化、通電電流大小、通電電極間距大小、試件材質(zhì)等因素對檢測信號的影響，發(fā)現(xiàn)IDC-MFM檢測不存在飽和通電，也不受試件材質(zhì)的影響，而小的提離和大的電極間距更便于缺陷信號的獲得。
　　研究了不同縱向掃查路徑上的擾動磁場信號，解析了IDC-MFM檢測時各磁場分量典型的信號特征和變化規(guī)律。基于電流的磁效應(yīng)深入剖析了擾動磁場信號的成因。結(jié)合仿真與實(shí)驗(yàn)，

4、進(jìn)一步研究不同位置缺陷的信號特點(diǎn)，以及凸、凹缺陷檢測信號特征的異同。
　　探索了缺陷的不同幾何形狀與檢測信號特征間的關(guān)系，以人工矩形凹槽和通孔為例，定性的分析了上述缺陷的深度、寬度、長度、走向、孔徑與信號幅值、波寬的關(guān)系，剖析了各幾何參數(shù)變化時擾動磁場產(chǎn)生變化的原因。
　　開展了IDC-MFM檢測方法在變壓器生產(chǎn)用帶材上的應(yīng)用研究。結(jié)果表明該方法不僅可以檢測凹陷的表面缺陷和深層缺陷，也可以檢測凸起缺陷和邊緣缺陷，且對不同走向