亚表面缺陷的磁光涡流成像检测技术研究.pdf

『大学硕士学位论文垩盘亟丛堕鲍蕉盘遇速盛堡捡测整盎堑窕迅丛盘望刖盘茔围鐾玉鏊蕉堑垫鳖丝型达垫垄生完成日期壁培养单位研究方向旦题作者指导教师授予学位日期目专亚表面缺陷的磁光涡流成像检测技术研究效的解决途径。本文就对一种新的涡流无损检测技术——磁光涡流成像检测技测试计量技术及仪器号业研究生：况淑青指导教师：周肇飞近年来随着冶金、材料、加工制造及装配等行业技术的飞速发展对检测精细表面和表层质量的要求越来越高并希望能够对表面下细小缺陷作出准确、可靠、实时的自动化检测这为传统的无损检测带来了新的挑战。光电技术在非接触无损检测技术中的应用为检测亚表面缺陷提供了一个有术辛搜芯浚庵址椒ḿ饶鼙Ａ舸澄辛魈缴说挠诺悖挚墒迪侄匝表面细小缺陷的可视化无损检测检测结果实时成像灵敏度高。磁光涡流成像检测是电涡流效应和法拉第磁光效应的综合应用其基本原理是：以脉冲信号激励线圈使其在受检金属试件中感生出涡流若试件表层存在缺陷则会改变该涡流的分布并引起该处的垂直磁场分量发生变化相应地改变涡流激发的磁场；磁光传感器在该磁场的作用下会产生磁光效应使经过的激光的偏振方向发生偏转；包含了缺陷信息的光线经偏振分光镜反射后被接收就可以对所检出的缺陷进行实时成像。文章从深入分析检测的原理及理论上的可行性入手着重对光路、磁光传感器、图像传感器、激励线圈和激励频率等各种影响磁光涡流成像的因素进行了系统的研究并在多次实验的基础上合理选择最佳参数对磁光涡流检测系统进行逐步改进、完善。系统中采用半导体激光为光源以激光对被检测物体的照射取代了传统的线圈探头提高了检测速度和效率使检测结果可视化。相对于常规的涡流检测采用正弦电流的激励方式本检测装置采用间歇式脉冲激励方法可以显著提高检测的深度并可以提高检测的分辨率和可靠性四川大学硕士学位论文且能有效地避免激励线圈的过热现象。涡流传感器采用头胖檬郊だ呷Γ悦绦刻跆逦4判荆渥陨淼奈流损耗小具有增强磁场和聚焦磁场的特性易于发现试件表面和表层的裂纹缺陷利于在较高的频激励下充分发挥激励线圈的磁光效应和电涡流效应保证检测系统的精度和灵敏度。在觳庀低持校ɡ诖殴饩迨欠浅９丶囊桓鲈<浯殴庑阅对于整个系统性能有重要的影响。本文对磁光玻璃与磁光薄膜两种常用磁光传感器件的性能、特点进行了综合分析、比较根据试验本身探测灵敏度高的实际需要最终选定：袷殴獗∧げ牧献魑4殴獯ǜ衅鳎喽杂诔＜的磁光玻璃更能有效提高系统的检测灵敏度。觳庀低郴竦玫陌腥毕菪畔⒌墓馇啃藕挪捎猛枷翊ǜ衅鹘薪收。本文对隒街殖Ｓ玫耐枷翊ǜ衅髁朔治觥⒈冉希駽灵敏度、分辨率较高噪声较低等方面的优势选择了以8泄庑酒纳阆裢肥叭来自亚表面缺陷所产生的磁光涡流图像以获得较高的图像质量。为了充分发挥传感器的电涡流效应在利用检测系统进行检测时必须合理设置有关参数即确定传感器与被测零件的相对大小、间距、线圈匝数及粗细、以及合理的激励信号频率等。由于这些参数的设置是与涡流场的分布规律密切相关因此在具体的设计中影响传感器的各种因素包括激励频率、被测试件的性质绲悸省⒋诺悸省⑷毕、激励线圈的几何参数及检测距离等都是关键的因素。因此我们在实验中根据测试的实际情况进行了反复验证。力求获得最佳的检测结果。实验中我们通过对各种材料⒙痢⑻的不同缺陷砻婵住⒉郏亚表面孔、槽屑觳猓橹ち舜殴馕辛鞒上窦觳庀低车目尚行浴Ｓ捎诨竦的磁光图像中存在大量的干扰因素因此我们采用软件图像处理技术有效的增强了磁光成像的效果提高了图像检测分辨率和检测的可靠性。总之磁光涡流成像检测系统是集磁光成像、电路、数据采集处理、图像显示等为一体的检测系统能够实现对亚表面细小缺陷的可视化实时检测。该技术具有如下优点：煽朔９嫖辛骷觳夥ḿ觳饷婊。俣嚷热钡悖芸焖俑哺潜患区域检测速度是常规的涡流方法的籰叮易既范扔庞诔９嫖辛骷觳狻亚表面缺陷的磁光涡流成像检测技术研究关键词：无损检测觳馇安恍枰6杂推岬雀哺俏锝星宄蛭4殴馕辛鞒上竦闹柿炕本不受其影响只要保证待检测表面具有照好的反射性即可。觳饨峁墒印⒅惫垡锥⒁子诒４妗殴馕辛鞒上褚鞘褂梅奖慵虻ィ啥员聿慵把潜砻嫒毕萁惺凳背上检测。激光涡流效应磁光成像脉冲激励四川大学硕士学位论文狾／猟篗：琣甒．琣瓾猳猳—猟．琤甌．．