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基于电磁超声斜入射SV波的钢轨缺陷检测方法研究
| 论文题名： | 基于电磁超声斜入射SV波的钢轨缺陷检测方法研究 |
| 关键词： | 钢轨内部缺陷;检测装置;电磁超声斜入射SV波;EMAT等效电路;DSP数字信号处理;优化算法 |
| 摘要： | 随着我国动车的推广和高铁的全面建设，钢轨缺陷检测越来越受到重视。现有的钢轨缺陷检测主要以压电超声检测为主，需要耦合剂，检测效率低。本文将电磁超声斜入射SV波应用于钢轨缺陷检测中，能够全面快速地检测钢轨内部缺陷。 首先根据线圈的特性建立了电磁超声换能器(EMAT)的等效电路，利用Ansoft Q3D Extractor软件建立了电磁超声换能器的模型，提取了电磁超声换能器的电路参数，分析了导线参数和提离距离对线圈电感的影响；然后设计了Γ形匹配和变压器匹配电路，提高了电磁超声换能器的发射效率。 根据电磁超声斜入射 SV波的产生机理，仿真了37°和70°的斜入射 SV波的声场分布；设计了线聚焦 SV波线圈，仿真分析了其声场特性，解决了斜入射 SV波双向发射问题；选择37°双探头模式对钢轨缺陷进行检测。通过对比不同匝数的发射线圈和接收线圈的缺陷信号幅值，确定了钢轨缺陷检测的探头线圈形式；GTS-60标准钢轨缺陷检测结果表明，电磁超声斜入射 SV波能够有效检测钢轨的轨腰和轨底缺陷。 设计并实现了电磁超声斜入射SV波钢轨缺陷检测装置，为全面快速地检测钢轨内部缺陷提供了实验平台。利用QDMA快速启动方法，有效地提高了DSP的启动速度。针对检测装置的重复频率低的问题，论文提出了3种DSP数字信号处理优化算法，将其重复频率提高至40Hz。 |
| 作者： | 苏日亮 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王淑娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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