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亚表面缺陷的磁光涡流成像检测技术研究

况淑青  
【摘要】:近年来,随着冶金、材料、加工制造及装配等行业技术的飞速发展,对检测精细表面和表层质量的要求越来越高,并希望能够对表面下细小缺陷作出准确、可靠、实时的自动化检测,这为传统的无损检测带来了新的挑战。 光电技术在非接触无损检测技术中的应用为检测亚表面缺陷提供了一个有效的解决途径。本文就对一种新的涡流无损检测技术——磁光涡流成像检测技术(MIO)进行了研究,这种方法既能保留传统涡流探伤的优点,又可实现对亚表面细小缺陷的可视化无损检测,检测结果实时成像,灵敏度高。 磁光涡流成像检测是电涡流效应和法拉第磁光效应的综合应用,其基本原理是:以脉冲信号激励线圈使其在受检金属试件中感生出涡流,若试件表层存在缺陷则会改变该涡流的分布,并引起该处的垂直磁场分量发生变化,相应地改变涡流激发的磁场;磁光传感器在该磁场的作用下会产生磁光效应,使经过的激光的偏振方向发生偏转;包含了缺陷信息的光线经偏振分光镜反射后被CCD接收,就可以对所检出的缺陷进行实时成像。 文章从深入分析检测的原理及理论上的可行性入手,着重对光路、磁光传感器、图像传感器、激励线圈和激励频率等各种影响磁光涡流成像的因素进行了系统的研究,并在多次实验的基础上合理选择最佳参数,对磁光涡流检测系统进行逐步改进、完善。 系统中采用半导体激光为光源,以激光对被检测物体的照射取代了传统的线圈探头,提高了检测速度和效率,使检测结果可视化。 相对于常规的涡流检测采用正弦电流的激励方式,本检测装置采用间歇式脉冲激励方法,可以显著提高检测的深度,并可以提高检测的分辨率和可靠性,


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