電磁超聲技術在鋼板缺陷檢測中的研究.pdf

1、新興的電磁超聲技術基于電磁感應原理激發(fā)超聲波，因不需要耦合介質(zhì)等優(yōu)點，引起了無損檢測領域的高度重視，本論文即以電磁超聲無損檢測技術在鋼板缺陷檢測中的應用為重點進行研究。 本文首先介紹了EMAT技術發(fā)展和應用的歷史，對EMAT的換能機理進行了探討，研究了電磁超聲系統(tǒng)的基本理論，在此基礎上對電磁超聲檢測系統(tǒng)進行了有限元分析。建立了EMAT激發(fā)系統(tǒng)的二維有限元模型，分別在激勵線圈中加載瞬變電流和高壓脈沖激勵，研究了由兩種不同激勵所產(chǎn)生

2、的感應交變磁場、感生電渦流和洛侖茲力的情況。分析了磁導率、電阻率、提離距離等因素對電渦流的影響。通過在被測導體表面設置不同的缺陷類型，建立了缺陷下的二維仿真模型，研究和分析了不同缺陷對被測導體表面感應磁場和感生電渦流的影響情況，為實驗研究和系統(tǒng)優(yōu)化奠定了基礎。 在理論研究和仿真分析的基礎上，對電磁超聲檢測系統(tǒng)進行了設計。研究了電磁超聲換能器的勵磁方式，比較了永磁體、直流電磁鐵和交流電磁鐵的特點，同時分析了幾種不同形狀的激勵線圈，

3、對EMAT的探頭線圈進行了優(yōu)化設計。基于直接數(shù)字頻率合成技術，研究設計了激發(fā)電磁超聲的正弦波脈沖串發(fā)生器，并研制了相應的功率放大系統(tǒng)。針對電磁超聲接收信號微弱的特點，設計相匹配的前置放大器和主放大器，放大了接收到的微弱電壓信號。 進行了一系列的缺陷實驗研究，并提出了一種基于傳統(tǒng)傅立葉變換的非線性自適應的時域信號處理方法，對被噪聲嚴重污染的電磁超聲回波信號進行了處理，得到了良好的效果。對缺陷與被測導體表面的角度，激勵脈沖的個數(shù)等影