新型敏感元件在脉冲涡流检测中的应用研究

摘要

本文研究了基于InSb磁敏电阻的脉冲涡流无损探伤系统，包括硬件的设计和软件的设计。脉冲涡流检测方法是涡流检测技术的一个新兴分支。因脉冲信号频带很宽，比单一频率正弦涡流衰减慢，其瞬态感应电压信号中就包含了有关缺陷的重要信息。 首先设计了带有InSb磁敏电阻的脉冲涡流检测系统，由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括探头的设计；标准试块的设计；调理电路的设计等，研究了探头的优化设计，解决了缺陷的标定，环境温度对系统干扰的问题。软件部分包括利用ANSYS有限元分析软件仿真探头工作时，在周围空间产生的磁场分布，为探头的设计提供依据；利用Matlab软件实现对采集信号的分析和处理，通过同步累加、多项式拟合、小波变换等多种方法实现对信号的滤波与平滑，为信号特征值的提取作准备，最终通过裂纹处与空气中采集信号峰值的差值提取裂纹深度信息；利用LabWindows/CVI与Matlab相结合，构建实时的InSb磁敏电阻脉冲涡流检测系统，实现裂纹的实时检测。本文最后给出了InSb磁敏电阻脉冲涡流检测系统的大量实验分析结果，验证了采用InSb磁敏电阻作为脉冲涡流检测传感器，具有较高的裂纹灵敏度，且可以较好地反映裂纹的深度。