基于相位分析的鋼鐵材料裂紋檢測技術研究.pdf

1、鋼鐵材料廣泛應用于建筑、鐵路、橋梁等領域,素有工業(yè)糧食之稱,在國民經(jīng)濟中具有重要地位。而鋼鐵材料在生產和使用過程中常會產生裂紋缺陷,這將大大縮短設備的使用壽命,有時候甚至導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,實現(xiàn)鋼鐵材料裂紋的無損檢測,對于延長設備使用壽命、保障設備可靠運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構簡單、靈敏

2、度高、頻率響應特性好以及測試電路簡單等優(yōu)點,在無損檢測中得到了廣泛的應用。
　　 本文采用電磁無損檢測方法,應用虛擬儀器技術,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,主要研究內容包括：⑴鋼鐵材料裂紋檢測方法研究。以初始磁導率相位法作為進行鋼鐵材料裂紋檢測的研究方法,在交變周期脈沖信號激勵下,根據(jù)傅里葉級數(shù)公式和疊加原理,推導出以感應電動勢基波和三次諧波的相位差來評估鋼鐵材料裂紋的方法。⑵檢測系統(tǒng)硬件設計。包括差分式線圈

3、傳感器的選擇,交變周期脈沖信號發(fā)生器的設計,以及數(shù)據(jù)采集卡的選型。⑶檢測系統(tǒng)軟件設計。在Microsoft Visual C++6.0開發(fā)平臺下,對采集到的數(shù)據(jù)進行線性FIR帶通濾波和傅里葉變換,實現(xiàn)數(shù)字信號分析與處理,并完成人機接口界面設計。⑷實驗研究。應用本課題開發(fā)的電磁無損檢測系統(tǒng),對硬度檢測展開研究,采用最小二乘法作為數(shù)值處理方法,實現(xiàn)硬度檢測功能,同時對鋼鐵材料進行裂紋檢測,檢驗檢測系統(tǒng)的準確性。⑸所開發(fā)的基于相位分析的鋼鐵材