基于FPGA的远场涡流检测仪的研究.pdf

《基于FPGA的远场涡流检测仪的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、仪器仪表与检测技术自动化技术与应用2010年第29卷第5期InstrumentationandMeasurment基于FPGA的远场涡流检测仪的研究何云斌，王万强(哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨l50080)摘要：为r实现对铁磁性管道缺陷的!c儿2j4吸1z&,则，小论文运用Altera公司的FPGA技术，设计坪实现了’远场涡流检删仪，井蕾点介绍I7系统体系结卡j!J的设计。最后通过对有人：缺陷的管道进行检测，表明远场涡流检测仪的设计法町千丁。由丁采用_r全的FPGA技术．性能有了较

2、大的提高。关键词：远场涡流拎测；FIGA；SOPC；NiosI1中分类号：Tlj274．5文献标识码：I3文章编‘：l003724l(20z0)05008304ResearchoftheRemoteFieldEddyCurrentAnalyzerlBasedonFPGAHEYun-bin．WANGWan-qiang(SchoolofComputerScienceandTechnology,HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150080China)

3、Abstract：Toachievenon—destructivedetectionondefectsinferromagneticpipes，thispaperdesignsaremotefieldeddycurrentanalyzerbasedontheFPGAtechnologyofAlteraCo．Ltd．Thispaperfocusesonthedesignofthesystemarchitecture．Finally．thispapertakesthedetectiononpipeswit

4、hartificialdefectsasanexampletoprovethatthedesignoftheremotefieldeddycurrentanalyzerisfeasible．OwingtothenewFPGAtechnology，theperformanceoftheanalyzerisgreatlyimproved．Keywords：remotefieldeddycurrent；FPGA：SOPC；NiosII1引言技术是一种能穿透金属管壁的低频涡流检测技术，在近远场涡流检测作为涡流

5、无损检测技术的一个重要几年迅速发展。分支，目前在各个行业的管道日常维护和安全保障中相对于常规涡流检测和超声检测等其它检测方法发挥着重要作用。在核能、电力和石油化工等领域里，而言，远场涡流检测技术具有下列优点：很多装置中都有金属管道，它们在使用过程中由于高1．管子外壁缺陷与内部缺陷在检测中具有相同的温、高压和强腐蚀介质的作用，管壁容易受到损伤和灵敏度；腐蚀破坏，产生裂纹、点蚀、或减薄等，严重威胁着设2．管壁厚度与检测出的相位成正比，易于缺陷备的安全运行，因此对其进行在役检测有着巨大的经的分辨；济意义。3

6、．受提离效应影响非常小，可以节省清洁的时间，常规涡流检测技术由于受到集肤效应的影响，难以更加实用；检测出管道外表面的缺陷；同时由于易受提离效应以及4．管道内的液体介质或气体介质对结果无影响；被测试件电磁特性不均匀等因素的影响，从而造成检测5．检测设备体积小、重量轻，便于现场灵活远用；信号复杂，检测结果判断困难。相对于常规涡流检测技6．与超声检测相比，不需要祸合剂，更容易实现。术，远场涡流(RemoteFieldEddyCurrentRFEC)检测由此可见，远场涡流检测在管道检测方面具有很大的优势，它对

7、铁磁性管道的内外壁缺陷具有相同的灵敏收稿日期：2009—12—13《自动化技术与应用》2010年第29卷第5期仪器仪表与检测技术{nstrumentationandMeasurmenf度且不受集肤效应的限制，能同时检测凹坑、裂纹和壁势。在远场区域外部，直接藕合场比内部大得多，管内厚减薄等多种缺陷，被认为是一种最有发展前途的管道场的主要部分由外部场通过管壁扩散回来。在这个过检测技术【11。程中，场再次衰减并有相位移动。像常规涡流技术一样，裂纹以阻断涡流路径的方式产生信号，与常规涡流2远场涡流检测的工作原

8、理技术不同的是管外的裂纹产生与管内裂纹相同的信号，远场涡流检测方法采用内部探头对管材实行透壁这是因为它们与能量流的交互作用是相同的。检测，这是一种低频穿壁技术，它对管材的凹坑、裂纹、壁厚收缩及电阻率和磁导率的变化均能响应，并对管3系统的构建内、外部的异常变化有着相同灵敏度。3．1系统的总体设计方案远场涡流系统的探头是该系统的主要部件之一，它基于FPGA的远场涡流检测仪硬件系统的由模拟采用与管道同轴放置的内部螺线管作为激励线圈，通以和数字两部分组成，系统的