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為了研究鋼板表面與背部缺陷多頻平衡電磁檢測相關(guān)問(wèn)題，驗證多頻平衡電磁方法對管道內外缺陷的檢測效果，研究功率放大器在弱信號中的應用，特進(jìn)行以下實(shí)驗驗證。 實(shí)驗名稱(chēng):鋼板表面與背部缺陷多頻平衡電磁檢測 研究方向：自動(dòng)化及檢測技術(shù) 實(shí)驗內容:根據電磁平衡技術(shù)的電磁場(chǎng)傳播特點(diǎn)，分析了鋼板內外缺陷的檢測原理。采用有限元方法，研究了激勵頻率對內外缺陷響應信號的影響，優(yōu)化得到20 Hz和400 Hz的最佳頻率組合，并對預制內外缺陷和裂紋的鋼板進(jìn)行了實(shí)驗驗證。 測試目的：根據趨膚效應公式可知，電磁場(chǎng)的穿透深度與被測鋼板的電/磁導率與激勵頻率成反比。當激勵頻率較低時(shí)，電磁回路受趨膚效應影響較小，鋼板內磁場(chǎng)分布均勻，利于檢測鋼板的外表面缺陷，但信號易受周?chē)姶旁肼暩蓴_;當激勵頻率較高時(shí)，磁場(chǎng)受趨膚效應限制，被束縛在鋼板表面，鋼板趨膚層達到局部磁飽和，這可增強鋼板內表面缺陷檢測的靈敏度，但無(wú)法有效檢測鋼板外表面缺陷。多頻平衡電磁技術(shù)同時(shí)兼顧了高/低頻激勵的優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)提高外表面缺陷的檢測能力與內表面缺陷檢測的靈敏度。 測試設備: Aigtek功率放大器、函數發(fā)生器、多功能濾波器、高精度示波器、待測管道 放大器型號: Aigtek Corporation ATA-3080 實(shí)驗過(guò)程: 實(shí)驗平臺 試件電磁屬性測試曲線(xiàn) 檢測探頭 實(shí)驗中，函數發(fā)生器(Tektronix Corporation AFG31000)產(chǎn)生幅值1 V的正弦信號，電壓信號通過(guò)恒壓功率放大器(Aigtek Corporation ATA-3080)進(jìn)行功率放大后，接入探頭的激勵線(xiàn)圈進(jìn)行激勵電流加載;探頭檢測線(xiàn)圈的感應信號通過(guò)多功能濾波器(NF Corporation 3611)進(jìn)行信號處理與調節，再接入高精度示波器(Tektronix Corporation MSO508)根據需要進(jìn)行相應的處理。該示波器可實(shí)現檢測信號特征量的提取和分析，并可進(jìn)行實(shí)時(shí)波形顯示與數據存儲。 測試結果: 內缺陷測試結果 外缺陷測試結果 外缺陷單頻-多頻平衡電磁測試對比 管道內外表面缺陷加工示意圖 圖中，內外缺陷深度變化與電壓信號具有很好的一致性，這有效地驗證多頻平衡電磁方法對管道內外缺陷的檢測能力。此外，當管道無(wú)缺陷時(shí)，感應電壓信號不為零，在零電壓附近波動(dòng)，這一方面可能是因為管道內表面并不光滑，導致左右磁腳距離管道表面距離不等;引起的感應電流并非完全對稱(chēng)分布;另一方面可能是因為管道加工過(guò)程存在殘余應力以及上一次檢測完畢后未對管道采取退磁措施，導致管道內部的磁場(chǎng)非均勻分布，但電壓信號總體趨勢與理論分析相吻合。此外，對比檢測結果可以發(fā)現：采用多頻平衡電磁方法可顯著(zhù)增強管道內表面缺陷的檢測深度(達到8 mm)，這是因為多頻激勵信號中的低頻成分可有效提高交變磁場(chǎng)在管壁內的滲透深度，進(jìn)而提高內表面缺陷的檢測深度。 通過(guò)以上的實(shí)驗案例，相信您對功率放大器在多頻平衡電磁檢測中的應用有了清晰的了解，如想了解更多有關(guān)功率放大器驅動(dòng)應用，請持續關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.aigtek.com。 |
