二维高速电磁探伤系统的研究
摘要
本文对二维电磁探伤系统的结构和信号检测与处理做了探讨与研究。
本文首先介绍了一般的无损检测技术，叙述了二维电磁探伤的基本原理，
并利用有限元分析软件ANSYS对管体上的横向、纵向的外缺陷、内缺陷及孔洞
缺陷进行了模拟分析，论证了二维电磁探伤的可行性，并提出了解决在高速检
测时旋转检测装置转速过高的方法。
在此基础上要对所采集的信号进行处理，对前级低通滤波器的信号和噪声
进行谱分析，观察信号和噪声频谱分布情况之后，设计相应的滤波电路和箝位
电路，以提高信噪比。并根据实际使用要求设计计算机外围电路。
最后根据WINDOWS操作系统的特点，利用VC++作为软件开发平台，编制信
号处理软件和实时监控软件。
本文研究的重点是纵向缺陷的模拟分析、解决旋转检测装置的高转速问题、
二维电磁探伤系统中信号的谱分析及信号实时处理过程中数字滤波的实现和实
时监控软件的设计。
We discuss signal testing and processing in two dimension electromagnetic testing system. First of all, we introduce some common Non-destructive testing technologies. Then we research the theory of two dimension electromagnetic testing system. We analyze the vice model with ANSYS.
We design the sensor and the magnify circuit. After analyzing the signal spectrum, we design a digital filter. The S/N ratio is enhanced. We also design periphery circuit.
At last we discuss the characteristic of Windows 98 operation system and compile a real time monitor software.
The emphasis of this article is analyzing the vice model and the signal spectrum. The design of hardware and the monitor software is also very important.
本文首先介绍了一般的无损检测技术，叙述了二维电磁探伤的基本原理，
并利用有限元分析软件ANSYS对管体上的横向、纵向的外缺陷、内缺陷及孔洞
缺陷进行了模拟分析，论证了二维电磁探伤的可行性，并提出了解决在高速检
测时旋转检测装置转速过高的方法。
在此基础上要对所采集的信号进行处理，对前级低通滤波器的信号和噪声
进行谱分析，观察信号和噪声频谱分布情况之后，设计相应的滤波电路和箝位
电路，以提高信噪比。并根据实际使用要求设计计算机外围电路。
最后根据WINDOWS操作系统的特点，利用VC++作为软件开发平台，编制信
号处理软件和实时监控软件。
本文研究的重点是纵向缺陷的模拟分析、解决旋转检测装置的高转速问题、
二维电磁探伤系统中信号的谱分析及信号实时处理过程中数字滤波的实现和实
时监控软件的设计。
We discuss signal testing and processing in two dimension electromagnetic testing system. First of all, we introduce some common Non-destructive testing technologies. Then we research the theory of two dimension electromagnetic testing system. We analyze the vice model with ANSYS.
We design the sensor and the magnify circuit. After analyzing the signal spectrum, we design a digital filter. The S/N ratio is enhanced. We also design periphery circuit.
At last we discuss the characteristic of Windows 98 operation system and compile a real time monitor software.
The emphasis of this article is analyzing the vice model and the signal spectrum. The design of hardware and the monitor software is also very important.
引文
[1] 机械工程学会无损检测学会编 无损检测概论，机械工业出版社，1999：(5-10)；
[2] 何辅云，石油管道的高速检测与缺陷识别，无损检测，2000，22(5)：206-208；
[3] 何辅云，钢管二维电磁检测系统的再研究，无损检测，2000，22(2)：68-70；
[4] 何辅云，赖志荣，电磁NDT原理的研究，合肥工业大学学报(自然科学版)，1994，9，17(3)：(28-32)；
[5] 魏兢，高松巍，陈晓春等，基于电磁原理的储油罐罐底探伤仪，沈阳工业大学学报，1999，6，21(3)：(275-277)；
[6] 陈朝达，陈青，磁涡流及电磁探伤装置检测抽油杆缺陷的试验，石油机械，1996，24(5)：(26-30)；
[7] 丁玉美，高西全，彭学愚，数字信号处理，西安电子科技大学出版社，2000，(46-105)：(130-182)；
[8] 姚天任，孙洪，现代数字信号处理，华中理工大学出版社，2000：(121-162)；
[9] J.C. Drury I.Eng. M.Inst.NDT, Silver Wing (UK) Limited A. Marino, Procontrol s.r.l. (Italy),A Comparison of the MagneticFlux Leakage and Ultrasonic Methods in the detection and measurement of corrosion pitting in ferrous palte and pipe, ROMA 2000 15 TH WCNDT
[10] 沈凤鳞，钱玉美，叶中付，统计信号分析，中国科技大学出版社，2000：(205-250)；
[11] 汪友生，潘孟贤，何辅云，缺陷参数与电磁信号相互关系的实验研究，合肥工业大学学报(自然科学版)，1998，10，21(5)：(28-31)；
[12] 清华大学电子学教研组，模拟电子技术基础简明教程，高等教育出版社，1985：(440-450)；
[13] 康华光，数字电子技术基础，高等教育出版社，1990：(97-125)
[14] 杨理践，葛岷，高松巍，电磁法管道在线检测计算机系统，沈阳工业大学学报，1996，6，21(3)：(227-229)；
[15] 张复兴等，中华人民共和国国家标准GB／T12606《钢管电磁探伤方法》，国家质量技术监督局发布，2000；
[16] 黄松岭，李路明等，管道电磁检测中的信号处理，无损检测2000，2，22(2)：(55-57)；
[17] 杨理践，陈晓春，魏兢，油气管道电磁检测的信号处理技术，沈阳工业大学学报，1999，12，21(6)：(516-518)；
[18] Richard C.Leinecker,Tom Archer,Visual C++6宝典，电子工业出版社，2000，7；
[19] 卢刚Visual C++6.0程序设计自学教程，清华大学出版社，1999，10：(1-4)；
[20] 彭礼孝，虚拟设备驱动程序开发起步与进阶，人民邮电出版社，2000，12：(57-145)：
[21] 杨强，李堂秋，Win9X虚拟设备驱动程序编程指南，清华大学出版社，1999：(7-30)；
[22] 李劲，用VxD实现Windows98／95下的硬件中断，电讯技术，2000，5：(5—9)；
[23] 伍卫国，钱德沛，刘勇，Windows环境下的VxD开发技术，计算机应用研究，1999，8：(66-68)；
[24] 何海波，成建波，张浩，数据采集软件开发中问题的分析，微计算机信息，1999，15(2)：(27-29)
[25] 裴景玉，基于Windows95平台的实时控制技术，工业控制计算机，2000，13(3)：(33-37)；
[26] 徐明亮，大直径钢管电磁探伤设备的基础研究，合肥工业大学硕士学位论文，2003：(20-22)；
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