不拆覆蓋層承壓設備脈沖渦流檢測儀

不拆保溫層，管道剩余壁厚測量。

精度5%，壁厚3～65mm/絕緣層0～150mm/溫度-100～500℃。

中文名稱

渦流檢測儀

英文名稱

eddy current testing instrument

定　　義

利用電磁感應原理設計的，用于渦流檢測的儀器。

應用學科

機械工程（一級學科），試驗機（二級學科），無損檢測儀器-磁粉探傷機（三級學科）

目錄

前言

第1章 緒論 1

1.1 概述 1

1.2 脈沖渦流無損檢測技術研究現(xiàn)狀 2

1.2.1 脈沖渦流檢測應用研究現(xiàn)狀 2

1.2.2 脈沖渦流檢測理論研究現(xiàn)狀 4

1.2.3 傳感器研究現(xiàn)狀 6

1.2.4 檢測信號降噪與特征提取研究現(xiàn)狀 7

1.2.5 缺陷定量化研究現(xiàn)狀 9

1.3 本書主要內(nèi)容及重點 11

1.4 本章小結 12

參考文獻 12

第2章 脈沖渦流檢測理論基礎 17

2.1 概述 17

2.2 渦流效應及電磁場基本理論 17

2.3 脈沖渦流檢測原理 20

2.4 脈沖渦流的趨膚效應 21

2.5 差分傳感器檢測信號特征分析 24

2.6 本章小結 26

參考文獻 26

第3章 脈沖渦流檢測中探頭瞬態(tài)響應的理論計算 28

3.1 概述 28

3.2 求解模型的建立及計算方法 29

3.3 層疊導體結構上探頭響應信號的時諧場求解 30

3.3.1 層疊導體結構反射系數(shù)的矩陣表達式 30

3.3.2 層疊導體結構產(chǎn)生的反射磁場 33

3.3.3 檢測線圈上感應電壓的變化 34

3.3.4 激勵線圈中電流的計算 35

3.4 用快速傅里葉變換計算探頭的瞬態(tài)響應信號 36

3.4.1 徑向求解區(qū)域R0的確定 36

3.4.2 級數(shù)總求和項M的確定 36

3.4.3 Bessel函數(shù)積分的計算 36

3.5 層疊導體瞬態(tài)渦流場的計算實例與結果對比 38

3.5.1 有限元時步法計算瞬態(tài)渦流場法問題 38

3.5.2 計算實例與兩種方法的計算結果對比 42

3.6 本章小結 45

參考文獻 46

第4章 圓臺狀脈沖渦流差分傳感器設計 48

4.1 概述 48

4.2 圓臺狀差分傳感器設計 48

4.3 電磁波反射與透射基本理論 49

4.3.1 電磁波在半空間的反射與透射 49

4.3.2 電磁波在三層介質中的反射與透射 51

4.3.3 電磁波在任意多層介質中的反射與透射 53

4.4 圓臺狀差分傳感器磁場解析模型 54

4.5 圓臺狀差分傳感器檢測信號特征分析 61

4.6 圓臺狀差分傳感器性能分析 62

4.7 本章小結 71

參考文獻 71

第5章 脈沖渦流檢測信號的預處理 73

5.1 概述 73

5.2 奇異值分解降噪原理 73

5.3 基于奇異值分解的最優(yōu)降噪方法 76

5.3.1 負熵的定義 77

5.3.2 Hankel矩陣最優(yōu)維數(shù)選擇 78

5.3.3 閾值的選擇 81

5.4 基于Savitzky-Golay濾波器的奇異值平滑處理 83

5.4.1 Savitzky-Golay濾波器基本理論 83

5.4.2 奇異值平滑處理 86

5.5 脈沖渦流檢測信號降噪 89

5.5.1 算法性能分析 89

5.5.2 實驗信號降噪 89

5.6 本章小結 92

參考文獻 93

第6章 脈沖渦流檢測的影響因素分析 95

6.1 概述 95

6.2 有限元模型建立與求解過程 95

6.3 激勵線圈時間常數(shù)對檢測的影響 99

6.3.1 激勵線圈內(nèi)電流特征分析 99

6.3.2 時間常數(shù)對檢測信號特征的影響 101

6.4 材料電導率對檢測的影響 107

6.5 激勵信號幅值對檢測的影響 111

6.6 提離變化對檢測的影響 114

6.7 本章小結 116

參考文獻 118

第7章 脈沖渦流缺陷檢測信號的解析計算 119

7.1 概述 119

7.2 缺陷檢測信號特征分析 119

7.2.1 檢測信號時域分析 119

7.2.2 檢測信號頻域分析 125

7.3 缺陷檢測信號的解析計算 131

7.4 實驗驗證 133

7.5 本章小結 134

參考文獻 135

第8章 脈沖渦流缺陷二維輪廓重構 136

8.1 概述 136

8.2 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡 136

8.2.1 徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡模型 136

8.2.2 隱含層神經(jīng)元數(shù)量的確定 140

8.2.3 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法 140

8.3 基于不變函數(shù)的缺陷二維輪廓重構 144

8.3.1 缺陷輪廓重構問題描述 144

8.3.2 重構算法 146

8.4 實驗與分析 147

8.4.1 數(shù)據(jù)樣本庫的建立 147

8.4.2 重構結果及分析 149

8.5 本章小結 153

參考文獻 154

彩圖2100433B

《脈沖渦流缺陷檢測技術》介紹了脈沖渦流檢測的原理，建立了任意n層層疊導體結構脈沖渦流檢測的電磁場理論模型，提出了一種采用級數(shù)表達式結合快速傅里葉變換計算脈沖渦流響應信號的方法；設計了一種圓臺狀差分傳感器方案，并根據(jù)電磁波反射與透射理論建立了該傳感器的磁場解析模型；采用奇異值分解原理對脈沖渦流檢測信號進行了降噪，有效提高了原始檢測信號的信噪比；分析了激勵線圈時間常數(shù)、被測試件電導率、激勵信號幅值及提離等因素變化對脈沖渦流檢測結果的影響規(guī)律，為提高脈沖渦流檢測系統(tǒng)的性能提供了理論指導；通過分析缺陷檢測信號諧波系數(shù)隨缺陷尺寸變化的規(guī)律，探討了缺陷檢測信號的解析計算方法；論述了基于不變函數(shù)的脈沖渦流缺陷二維輪廓重構方法，采用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡構造了用于重構缺陷輪廓的不變函數(shù)，建立了由檢測信號到缺陷二維輪廓一一對應的非線性映射關系模型，實現(xiàn)了不同檢測條件下缺陷二維輪廓的準確重構。