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功率放大器在脉冲涡流磁场梯度检测方法的仿真研究中的应用

发布:2022-06-06

实验名称:功率放大器在脉冲涡流磁场梯度检测方法的仿真研究中的应用

实验设备:信号发生器,功率放大器ata4011,差分放大器,滤波器,数据采集处理,探头等

实验目的:

目前,对于脉冲涡流检测三维数值的仿真大多使用的是商用有限元软件,存在对计算机性能要求高,仿真计算时间较长等问题。鉴于此,本研究采用基于退化磁矢位法的脉冲涡流检测有限元计算方法,建立脉冲涡流磁场梯度检测多层金属结构层间腐蚀缺陷三维仿真模型。

实验过程:

脉冲涡流磁场梯度检测试验系统主要由信号发生器、功率放大器、差分放大器、滤波器、数据采集处理、探头以及试件等部分组成。信号发生器用以产生方波激励信号。功率放大器用于将激励信号进行放大以驱动探头。差分放大器将采集所得的检测信号(磁场梯度信号和磁场信号)进行放大。由于检测信号噪声主要集中在高频部分,采用滤波器对信号进行低通滤波。数据采集卡用以实现前置处理所得信号的数据采集。配合lab-view程序实时显示检测信号﹑提取信号峰值﹑获取缺陷扫查曲线。

检测探头由1个盘式激励线圈和2个霍尔传感器组成。激励线圈内径为10 mm,外径为15 mm,高为20 mm,匝数为1 500匝。2个霍尔传感器放置于激励线圈中心轴的不同高度2个传感器所拾取磁场信号的差值除以传感器高度差即得磁场梯度信号。

 功率放大器在脉冲涡流磁场梯度检测1.png

实验结果:

从成像结果可见﹐基于脉冲涡流磁场梯度检测的层间腐蚀缺陷成像结果可更为有效地描述缺陷轮廓﹐该结论与仿真分析结论相一致。仿真和试验研究均表明,脉冲涡流磁场梯度检测方法可对多层金属结构层间腐蚀缺陷进行高精度成像。

功率放大器在脉冲涡流磁场梯度检测2.png功率放大器应用2.png

功率放大器应用3.png功率放大器应用4.png

实验中用到的ata-4011功率放大器参数指标:

ata4011功率放大器.png

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本实验参考自知网论文《基于脉冲涡流磁场梯度检测的多层金属结构层间腐蚀缺陷成像

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