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裂纹铁磁构件表层裂纹漏磁与检测仪器学术

收藏本文 2024-02-17 点赞:7044 浏览:23231 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:铁磁材料作为日常生产生活中所利用的重要金属材料,被广泛用于机械,铁路,桥梁,石油,化工等重要行业和部门。随着相关设备朝着高温、高压、高速、高载的方向不断进展,保障设备运转的安全性将显得更加重要。影响设备运转安全性的因素很多,其中构件裂纹是最严重的,由此它很早就成为保障安全性的重要检测对象。而漏磁检测作为一种新兴的检测技术,受到各国科研人员的重视。近年来,在漏磁检测论述方面取得了比较大的进步,并研制出了相应的检测设备投入到实际的裂纹检测当中,但都还有着一些不足之处。针对铁磁构件裂纹损伤检测策略和仪器运用技术近况,论文建立了V型裂纹漏磁场浅析模型,得出了平板式铁磁构件表面裂纹附近指定探测点处的漏磁场论述表达式,并采取MATLAB软件编程进行全面的仿真浅析,得出了漏磁场的法向分量与裂纹开口宽度的联系曲线、漏磁场的法向分量与裂纹深度的联系曲线、漏磁场的法向分量与裂纹长度的联系曲线;得出裂纹漏磁场法向分量过零点、漏磁场切向分量出现最大值或漏磁场切向分量出现裂纹端部过零点的漏磁场分布特性。根据论述浅析得出的裂纹漏磁场特点,设计制作了阵列式的裂纹检测装置和检测平台,并通过进一步的软硬件设计,得到了基于地磁场的铁磁构件表面裂纹漏磁检测系统。通过对带有V型裂纹的平板铁磁构件进行定量检测,对圆形铁磁管件及外形不规则铁磁构件进行定性检测,大量实验表明:论文论述浅析得出的三维漏磁场浅析模型与检测结果能够较好的吻合,对浅析预测裂纹的几何参数具有一定的指导作用,根据漏磁模型研制的检测系统能够对平板式铁磁构件实现初步的定量检测,并可对外形不规则铁磁构件实现裂纹缺陷的定性检测,论证了文章论述的正确性以及漏磁检测系统的有效性。关键词:裂纹论文泄漏磁场论文无损检测论文铁磁构件论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    1 绪论8-22

    1.1 课题探讨背景和作用8-9

    1.2 当今几种主流无损检测技术9-13

    1.3 漏磁检测技术国内外探讨近况13-15

    1.4 漏磁检测技术的特点及运用15-18

    1.4.1 漏磁检测技术的特点15-16

    1.4.2 漏磁检测技术的运用16-18

    1.5 漏磁检测技术的近况与有着的不足18-19

    1.6 论文的主要探讨内容19

    1.7 本章小结19-22

    2 铁磁构件裂纹漏磁场三维模型浅析22-34

    2.1 铁磁构件漏磁论述及影响要素22

    2.2 漏磁场数学模型的构建22-28

    2.2.1 等效磁荷论述22-24

    2.2.2 V 形裂纹结构特点24-25

    2.2.3 V 形裂纹漏磁场数学模型25-28

    2.3 基于 MATLAB 工具的裂纹结构参数影响浅析28-33

    2.3.1 裂纹漏磁信号特点28

    2.3.2 裂纹漏磁场法向分量 Hy 浅析28-31

    2.3.3 裂纹漏磁场切向分量 Hx 浅析31-32

    2.3.4 裂纹漏磁场切向分量 Hz 浅析32-33

    2.4 本章小结33-34

    3 检测系统的硬件及软件设计34-52

    3.1 检测系统的总体设计案例34-35

    3.2 漏磁场信号采集模块设计35-40

    3.2.1 传感器的选择36-37

    3.2.2 基于霍尔元件的漏磁检测探头设计37-38

    3.2.3 漏磁电压信号调理电路的设计38-39

    3.2.4 漏磁信号采集39-40

    3.3 单片机选型及数据串行通信模块设计40-43

    3.3.1 单片机选型40-42

    3.3.2 I2C 串行通信模块的设计42-43

    3.4 功能模块设计43-47

    3.4.1 电源模块设计43-44

    3.4.2 铁电存储器 FM24CL1644-45

    3.4.3 数据处理及报警模块设计45-46

    3.4.4 液晶显示模块46-47

    3.4.5 复位电路及功能键47

    3.5 检测系统的软件设计47-49

    3.5.1 单片机软件开发环境47-48

    3.5.2 单片机数据采集程序设计48

    3.5.3 单片机数据处理程序设计48-49

    3.6 检测系统硬件 PCB 设计49-51

    3.7 本章小结51-52

    4 检测系统实测及浅析52-64

    4.1 实测技术案例52

    4.2 实测历程52-62

    4.2.1 对平板式铁磁构件实测52-57

    4.2.2对圆形铁磁管件进行实测57-58

    4.2.3 对外形不规则铁磁构件进行实测58-62

    4.3 实测效果及浅析62

    4.4 本章小结62-64

    5 全文总结与展望64-66

    5.1 论文的主要特点64

    5.2 论文的主要结论64-65

    5.3 本课题的探讨展望65-66

    致谢66-68

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