基于磁记忆检测方法的虚拟仪器研究.pdf

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1、研究石Corros油ion＆化Prote工ction腐irlPet蚀rochem与icalI防nd护ustry2010，27(2)·l4·，+—‘-+—+-‘{设备}k-+一——+一+—■一——+基于磁记忆检测方法的虚拟仪器研究粱辰吴文秀肖晓华。(1．西南石油大学研究生院，四川成都610500；2．长江大学机电工程学院，湖北荆州434023；3．西南石油大学机电工程学院，四川成都610500)摘要：金属磁记忆无损检测技术是一项新兴和科学的无损检测方法，与其他无损检测技术相比，具有更便利、更准确和更可靠的优势。针对该

2、检测方法的特性，开发研究一套虚拟仪器，对铁磁构件的磁记忆信号进行采集，采用小波变化对信号进行去噪分析。实现了离线或在线检测与诊断，可有效判断出试件应力集中部位，找出应力集中点的位置。关键词：金属磁记忆小波变换虚拟仪器应力集中中图分类号：l15．28文献标识码：A文章编号：1007—015X(2010)02—0014—021金属磁记忆检测直2个分量，分量的长短表示大小，箭头表示方向，金属磁记忆检测技术是由俄罗斯的杜波夫教可以看到在c点有一个自然的过零点，但不是应授于2O世纪9o年代初提出，并于90年代后期发力集中线J

3、。当许多条形磁铁堆砌成矩阵阵列展起来的一种材料应力集中和疲劳损伤无损检测时，如果每个磁铁单元特性一致，排列取向一致，则与诊断的新方法⋯，该方法1999年传人中国。仍然可以看成是一个磁铁，其磁记忆曲线形状与图对于已经出现的各种微观和宏观缺陷，磁力线1不会有大的差异_5』。但是如果这个阵列中的1在通过缺陷处的介质时产生畸变，形成表面漏磁个或N个单元发生了变化(见图2)，由于受到压场，通过对漏磁场的测定来判断缺陷。在应力集中力，别的单元被推至D，D处多了一个单元，此处磁区域，磁记忆检测技术探测的机理可以表述为：处力线发生

4、明显畸变。图2为这个阵列的磁场强度于地磁环境下的铁磁工件受工作载荷的作用，内部垂直分量的分布规律，曲线在D点出现了过零点，发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可此过零点明显对应着磁场变化即应力变化处。逆的重新取向l2J，并在应力与变形集中区形成局部磁极，即漏磁场。漏磁场的切线分量具有最大值，而法向分量改变符号且具有零值点。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留。铁磁性构件可以视为一批磁畴组织的集合，采用物理模拟将其彻底简化，就是一段条形磁铁，磁图2磁场强度垂直分量的分布规律力线分布见图1。因此，利用测磁

5、仪器通过测定铁磁构件表面漏磁场分量过零点且符号改变的地方，便可以准确判断构件内部应力集中部位或残余应力的区域引。2系统硬件设计系统硬件由磁测量模块、光电编码模块、信号调图1条形磁铁磁场分布收稿日期：2009—09—15；修稿日期：2009—11—23。作者简介：梁辰(1983一)，男，西南石油大学在读硕士研将一侧几点的磁场强度矢量分解成水平与垂究生。第2期梁辰等．基于磁记忆检测方法的虚拟仪器研究理模块、数据采集模块和微型计算机组成，见图3。3系统软件设计系统的软件包括数据采集模块、信号处理模磁敏传感器1信数II微块

6、、数据管理模块和显示打印模块，见图4。号据II型调磁敏传感器2理●_____-●-_●____-_一模蓑Il块磁敏传感器n光电编码器图3硬件结构磁测量模块由霍尔元件组成，具有抗干扰且图4软件结构灵敏度高的特点，考虑到项目要求的精度及成本，系统中采用HONELL公司的HMC1021S磁阻信号采集主要通过控制A／D采集卡实现对被传感器，其最高灵敏度能达到80Gs。为了提高测金属对象的数据采集。数据管理负责对采集的检测效率，系统采用多个传感器组成多通道形式。信号进行合理的分配和存储。由于小波变换理论光电编码器用于扫查位移

7、和控制数据采集，使扫查非常适合分析由于被测金属内部局部损伤引起的量与位移成正比。一般情况下，光电编码器的输出局部非平稳信号，所以对采集的数据利用小波变换脉冲量越多则扫查精度就越高，设置每一个脉理论进行信号处理j。用智能诊断系统对采集的冲小车滚轮滚过的位移为0．1IIml，即为试验的最数据进行智能分析和诊断。显示打印模块显示和小探伤分辨率。应力集中产生的磁记忆信号非常打印采集到的数据波形。微弱，由传感器检测输出信号的幅度一般只有几毫伏到几十毫伏，所以要对所采集的传感器输出信号4试验效果进行放大处理j。选用AD620芯

8、片作为磁记忆信对Q235碳钢管进行检测，根据金属磁记忆检测号采集平台的放大器。同时，信号调理电路还包括信号(即漏磁场的法向分量过零值)来判断受载试整流和滤波等电路。随后要设定采集卡模块，选定件上的应力集中部位，找出了应力集中线的位置，并PCI1710100KS／s，12位高增益，PCI总线数据采集能分析应力集中线发展趋势和应力集中的严重程卡，将采集的数据由U