双频涡流无损检测关键技术研究

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1、国防科技人学研究生院硕十学何论文摘要双频涡流检测技术是继单频涡流检测技术后兴起的～种新型电磁无损检测技术，它兼具单频涡流检测的特点，又能完成单频涡流甚至其他涡流检测技术不能完成的任务，双频涡流检测的最大特点是可以同时检测不同参数，具有在复杂信号中分辨干扰信号和有用信号的能力，在飞机进气管道和蒙皮等的在役缺陷检测上发挥着重要作用。本文首先阐述了涡流检测以及双频涡流检测技术的国内外研究现状和发展趋势，分析了双频涡流检测的理论及其关键技术。在此基础上，设计完成了基于直接数字合成技术的正交参考型双频信号发生器；并根据双频涡流检测信号需要频率分离的特点

2、，设计了基于双正交锁定放大技术的信号调理频率分离电路，通过SIMULINK仿真和硬件电路实现等方式，验证了频率分离电路的有效性；通过有限元建模仿真，获得了双频涡流检测时差动传感器的阻抗数据曲线，通过这些数据实现和验证了参数分离算法：以设计理论和有限元仿真为依据，完成了双频涡流差动传感器的设计和制作；指出了选择双频涡流检测频率的依据。最终，本文设计完成了双频涡流无损检测系统，搭建了实验平台。从定性的角度对有干扰存在的缺陷信号的判别方法进行了研究，成功运用参数分离算法从测试信号中剔除了支撑板干扰信号；从定量的角度给出了缺陷的尺寸、位置与幅值、相位

3、等信号特征量之间的关系。·本文一方面进行了大量的有限元建模仿真，为系统设计提供了数据支撑。另一方面，在设计出的双频涡流实验平台上，借助实物试件，完成了双频涡流测试，获得了实测数据，与仿真结果趋势基本相符。关键词：双频涡流检测、双正交锁相放大、混频信号处理、参数分离、缺陷识别、有限元仿真、定量测量第i页围防科技人学研究生院硕十学位论文ABSTRACTThedual—frequencyeddycurrenttestingisanewtechnologyonElectromagneticNondestructiveTesting(NDT)after

4、thesingal-frequencyeddycurrenttesting．Itnotonlyhasthecharacteristicofthesingal-frequencyeddycurrenttesting，butalsocarlcompletetheassignmentwhichthesingal·frequencyeddycurrenttestingcan’tdo．111emostimportantcharacteristicofthistechnologyisthatitCancalTyoutsimultaneoustesting

5、ofthedifferentparametersandcalldistinguishusefulsignalsfrominterferingsignals．TIlistechnologyplaysallimportantroleindefectdetectiononairinletpipeandskinofaircraitinservice．Inthisthesis，thedomesticandforeignresearchstatusanddevelopmentoneddycurrenttestinganddual-frequencyedd

6、ycurrenttestingisexpounded，andthedual-frequencyeddycurrenttestingtheoryandkeytechnologyisanalysed．111edual-frequencysignalgeneratoroftheorthogonalreferencesignalbasedonDirectDataSynthesize(DDS)technologyisdesignedandfinished．Becauseoftherequestofseparatingdifferentfrequency

7、signalindual-frequencyeddycurrenttesting，signalprocessingandseparatingelectrocircuitbasedonthetechnologyofdualorthogonalvectorsLIA(Lock-inAmplifier)isdesigned，thisdesignisvalidatedbysimulationinSIMULINKandelectrocircuithardware．TheimpedancedatacurvesofdifferencetransduceriS

8、obtainedbyfiniteelementsimulationtotheairinletpipewithsupportplate，usingthesedatac