初始磁導率法調(diào)研報告鎖

初始磁導率法調(diào)研報告董懷鎖2014.5.24調(diào)研背景及目標背景：1、開題。 2、科研遇到瓶頸。瓶頸：在之前的工作中，嘗試使用U型探頭進行汽車轉(zhuǎn)向節(jié)分選，但是在分選過程中發(fā)現(xiàn)提離距離、材料表面粗糙度對檢測結(jié)果影響很大，造成幾乎不可檢。隨后侯老師設(shè)計了開合式線圈，但是使用開合式線圈所檢工件必須有個環(huán)，且在工程應(yīng)用中存在一些問題。目標：1、了解本領(lǐng)域內(nèi)主要方法及其優(yōu)缺點。 2、尋求一種新的探頭設(shè)計方法，既可以消除試樣

表面粗糙度的影響又可以方便工程應(yīng)用。實驗中使用的兩種線圈U型線圈

雙開合式線圈主要內(nèi)容初始磁導率法溯源各種方法優(yōu)缺點及探頭優(yōu)缺點對比當前調(diào)研過程中面臨問題一、初始磁導率法溯源

矯頑力法

1、電磁感應(yīng)剩磁法

直流磁導率

磁導率法

巴克豪森法

交流磁導率

初始磁導率法2、渦流檢測3、磁粉檢測

4、超聲檢測

5、射線檢測

6、滲透檢測電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法又可分為三種方法，它們均來自磁滯回線，如下圖：渦流檢測原理：當導體置于交變磁場中時，導體中就會有電流產(chǎn)生，這種電流稱為渦流。由于導體自身各種因素（如電導率、磁導率、形狀、尺寸、缺陷等）變化，會導致感應(yīng)電流變化，利用這種現(xiàn)象來判知導體性質(zhì)、狀態(tài)及有無缺陷的檢測方法方法叫做渦流檢測。優(yōu)點:無需接觸、靈敏度高、可檢測因素多（可采用特定電路篩選出特定因素進行檢測）、可在惡劣環(huán)境下工作、可存儲再現(xiàn)。缺點：被測試樣必須是導電材料，且只適用表面裂紋檢測，檢測較大零件時無法做到速度與靈敏度兼顧，探傷仍處于比較檢測階段。只可用于非鐵磁導電材料檢測渦流檢測檢測裝置：根據(jù)線圈與試樣位置關(guān)系可劃分為外穿式線圈，內(nèi)通過式線圈，放置式線圈。Tips:渦流檢測技術(shù)相對比較成熟，探頭制作方法也多種多樣，因此其探頭制作方法對我們改進探頭應(yīng)該會有幫助。電磁感應(yīng)法

矯頑力法

1、電磁感應(yīng)剩磁法

直流磁導率

磁導率法

巴克豪森法

交流磁導率

初始磁導率法2、渦流檢測3、磁粉檢測

4、超聲檢測

5、射線檢測

6、滲透檢測電磁感應(yīng)法原理原理：電磁無損檢測是以金屬的電磁感應(yīng)原理作為理論基礎(chǔ)，將鐵磁材料置于給定磁場中磁化后，通過對產(chǎn)生的感應(yīng)電壓或感應(yīng)電流的振幅、相位等特征的分析，得出被檢測材料的性能、缺陷、雜質(zhì)等待檢數(shù)據(jù)的結(jié)果。應(yīng)用：鐵磁性工件優(yōu)點：電磁無損檢測對被檢工件表面及近表面缺陷檢測靈敏度高,具有快速、方便、無污染、成本低,在表面涂層、潮濕和水底等惡劣環(huán)境下也能開展檢測工作,同時也便于現(xiàn)場檢測等優(yōu)點。三種方法簡介矯頑力法：通過檢測工件的矯頑力變化來檢測是否存在缺陷?，F(xiàn)在有應(yīng)用于硬度及含碳量的檢測。剩磁法：在被測工件無磁性情況下，給工件外加直流磁場進行磁化，然后撤去磁場，檢測剩余磁感應(yīng)強度。磁導率法：通過檢測工件磁導率的變化來檢測是否存在缺陷。文獻中對比：矯頑力檢測速度低、需接觸測量工件并要求表面光潔；剩磁法檢測前需要預處理退磁來保證測量精度，檢測后也要進行退磁防止工件性能受到影響?，F(xiàn)實中磁導率法：表面粗糙度和提離距離影響嚴重，如果用來探傷速度低。一、初始磁導率法溯源

矯頑力法

1、電磁感應(yīng)剩磁法

直流磁導率

磁導率法

巴克豪森法

交流磁導率

初始磁導率法2、渦流檢測3、磁粉檢測

4、超聲檢測

5、射線檢測

6、滲透檢測巴克豪森法

原理

裝置應(yīng)用：應(yīng)力、晶粒度、硬度、強化層深度、疲勞極限、熱處理缺陷等等因素的測量。缺點：所需激勵電流大個人推測巴克豪森法缺點：既然該方法應(yīng)用可以如此廣范，理論上工程實現(xiàn)也沒有太大困難，但是卻沒有成為一種比較常用的檢測方法，應(yīng)該也有比較大的應(yīng)用局限性，從探頭設(shè)計上來說，這種探頭對表面粗糙度和提離距離比較敏感，從檢測方法上來說，這種探頭檢測到的信號應(yīng)該不會太強，檢測信號受噪聲干擾比較嚴重。一、初始磁導率法溯源

矯頑力法

1、電磁感應(yīng)剩磁法

直流磁導率

磁導率法

巴克豪森法

交流磁導率

初始磁導率法2、渦流檢測3、磁粉檢測

4、超聲檢測

5、射線檢測

6、滲透檢測初始磁導率法原理：在弱磁場強度下，磁導率與激勵磁場強度近似成線性關(guān)系，因此可以通過感應(yīng)磁場強度推導出磁導率強度，通過磁導率的變化進行缺陷檢測或者材料分選。優(yōu)點：該方法工件形狀、表面狀態(tài)、工作條件要求不高，

可以快速完成檢測。局限：影響初始磁導率的因素過多，比如鋼的含碳量、應(yīng)力、裂紋等等，定量檢測出某一參數(shù)具有很大困難。

且其所檢參數(shù)必須與磁導率有單值關(guān)系。研究現(xiàn)狀國內(nèi)：萬國慶教授團隊研究較多，現(xiàn)在有多款儀器在工廠廣泛應(yīng)用，據(jù)文獻描述其精度可達正負10HB，甚至有人稱正負1HB，但是應(yīng)用僅限于材料分選，即材料是否合格，未見有進行材料分級的應(yīng)用。其所用探頭如下國外：韓國日本各見一篇文獻，其中日本那篇沒有見其具體工況，其原理是給線圈一個激勵，然后利用LCR計測量阻抗及相位等，最終推導出初始磁導率。韓國文獻稱呼其為可逆磁導率而不是初始磁導率。其測量工況如圖所示一共三組線圈，最內(nèi)為檢測線圈，往外依次是交流激勵線圈和直流激勵線圈，直流線圈給檢測線圈加偏置磁場。然后通過鎖相放大器放大檢測信號，最終得到一個電壓值。但是我沒有看懂這篇文獻具體數(shù)據(jù)處理方法，因為前面介紹了挺多harmonicsvoltage分析方法。這兩篇文獻對尋找新的英文文獻沒有幫助，因為他們參考文獻都只有作者名字和期刊名，估計是在其國內(nèi)期刊發(fā)表的。初磁現(xiàn)有檢測探頭對比探頭開合式探頭優(yōu)點對試樣表面狀況不敏感，檢測速度高，提離距離影響小靈敏度高，速度快靈敏度高，表面粗糙度影響小，檢測速度快，提離距離影響小缺點檢測靈敏度低，不能準確定位缺陷位置。試樣表面粗糙度影響嚴重，檢測速度慢，提離距離影響大。只能用來材料分選，所檢工件必須有環(huán)，工程應(yīng)用存在一定難度?，F(xiàn)在面臨的困難1、國內(nèi)文獻方法單一，國外文獻找不著。1）查找國外文獻嘗試過使用IEEE