鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流測厚理論與儀器.pdf

1、長期使用的帶包覆層的鐵磁性承壓管道、容器等會因腐蝕產(chǎn)生壁厚減薄，當壁厚減薄達到一定程度時，可能會失效從而導致巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡事故。脈沖渦流(Pulsed Eddy Current，PEC)技術(shù)作為一種新興而有效的鐵磁性材料無損檢測技術(shù)成為近年來的研究熱點。
　　 本文從經(jīng)典渦流環(huán)等效理論與系統(tǒng)理論出發(fā)，提出了一種基于多渦流環(huán)耦合的鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流測厚系統(tǒng)模型，將脈沖渦流信號等效為階躍電流激勵下的高階系統(tǒng)的響應(yīng)，具有推導

2、簡單，易于工程化應(yīng)用的優(yōu)點。針對鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流時域信號動態(tài)范圍大，易受噪聲干擾的特點，提出了一種基于雙對數(shù)域中值濾波的信號預(yù)處理方法，在信號失真較小的前提下極大壓制了噪聲干擾。通過對預(yù)處理后的實際信號進行模型擬合，以及對擬合參數(shù)進行量化分析，確定了對信號解釋性最強，對壁厚變化敏感的模型參數(shù)作為壁厚特征量，揭示了壁厚特征量的物理意義，驗證了該預(yù)處理方法的有效性與模型的正確性。為完成信號的定量解釋，提出了一種基于累積積分-擬合-微分的信

3、號定量分析方法，利用時域噪聲波形均值的數(shù)學期望為零這一特性，通過累積積分過程消除原始信號的噪聲影響，通過對原始信號的累積積分曲線進行非線性擬合完成模型參數(shù)的獲取，通過對擬合曲線進行微分完成對真實脈沖渦流信號的波形估計。將此方法分別應(yīng)用于仿真與實測信號，驗證了其對真實信號的還原能力與抗噪能力。為了獲得較高的評估精度，對影響定量結(jié)果的試件材質(zhì)、傳感器提離高度等因素進行了系統(tǒng)研究。最后，研制了一套鐵磁性構(gòu)件脈沖渦流測厚儀器，攻克了脈沖渦流測厚