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原文传递一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法

专利名称：	一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法
摘要：	本发明公开了一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，涉及无损检测领域，本发明仿真分析涡流场在棒状动作杆中的扩散规律，探究不同激励频率对动作杆中电流密度分布情况；分析激励线圈位于缺陷不同位置时，对涡流扰动场的影响，进而确定最佳检测位置；分析不同深度的动作杆表面缺陷下，涡流场差分信号变化规律；建立实验，验证本发明的涡流检测方法对含有不同深度缺陷的动作杆的检测效果，并通过计算差分信号衰减斜率判断损伤程度，并进行伤损深度量化预测。该研究可以为涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测提供指导。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工业职业技术大学
发明人：	江奕;沈忠文;韩雷;黄羚惠
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-20T00:00:00+0800
申请号：	CN202211123427.1
公开号：	CN115494149A
代理机构：	芜湖思诚知识产权代理有限公司
代理人：	陈小龙
分类号：	G01N27/90;G01N29/04;G01N29/44;G;G01;G01N;G01N27;G01N29;G01N27/90;G01N29/04;G01N29/44
申请人地址：	210001 江苏省南京市栖霞区羊山北路1号
主权项：	1.一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，其特征在于：包括如下步骤： S1：仿真分析不同激励频率对棒状动作杆中电流密度分布情况，选择激励频率，并对比探究涡流场在棒状动作杆中的扩散规律； S2：分析激励线圈位于缺陷不同位置时，对涡流扰动场的影响，进而确定最佳检测位置； S3：分析不同深度的动作杆表面缺陷下，涡流场差分信号变化规律； S4：建立实验，验证本发明的涡流检测方法对含有不同深度缺陷的动作杆的检测效果，并通过计算差分信号衰减斜率判断损伤程度，并进行伤损量化预测。 2.根据权利要求1所述的一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，其特征在于：所述步骤S1中：仿真建立两套涡流检测模型，模型1的检测对象为厚40mm，长100mm宽100mm的板状模型，模型2的检测对象为外径40mm，长100mm的棒状模型，仿真选用激励频率分别为1Hz、10Hz、25Hz、50Hz、100Hz、500Hz进行研究，仿真云图选取激励线圈正下方的试件截面针对其电流密度分布进行分析；两种结构模型上均设计了直径为5mm、深度2mm的平底孔缺陷，模拟材料表面的磨损、凹坑缺陷，分别进行脉冲涡流检测，通过检测线圈得到了含缺陷处和不含缺陷处的时域感应电压信号特点。 3.根据权利要求1所述一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，其特征在于：所述步骤S2中：仿真设计了三种线圈位置，分别与缺陷相离、相切、相交，从试件截面图分析电流密度模的变化，选择最佳线圈摆放位置。 4.根据权利要求1所述的一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，其特征在于：所述步骤S3中：设置了直径为5mm，深度分别为2mm、4mm、6mm的平底孔缺陷，对应检测信号与无缺陷试件上得到的参考信号进行差分，根据不同深度缺陷棒材截面的涡流分布仿真云图及不同深度缺陷差分信号进行分析。 5.根据权利要求1所述的一种基于涡流超声的动作杆缺陷深度定量检测方法，其特征在于：所述步骤S4中：建立实验，搭建基于一发一收式非同轴传感器的脉冲涡流检测系统对无损、带有直径5mm，深度分别为2mm、4mm、6mm的平底孔缺陷的4个动作杆试件进行检测，实验以无损信号作为参考信号，分别对3种深度缺陷的动作杆进行检测并得到差分信号，再根据如下公式计算并绘制衰减斜率与缺陷深度的关系图，观察其规律，验证本方法的可行性， Kdif＝-2.13×10-5hdif2+5.43×10-4hdif-3.58×10-3 式中，Kdif——衰减斜率，hdif——缺陷深度，最后为验证所建立的函数关系可靠性，实验选取缺陷深度5mm的动作杆试件进行验证，将其对应的差分信号衰减斜率代入式中进行验证，验证该方法可对动作杆表面深度缺陷进行伤损量化预测。