基于磁致伸缩机理的锚杆无损检测系统设计
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  • 英文篇名:Design of bolt non-destructive testing system based on magnetostrictive mechanism
  • 作者:孙晨光 ; 王明明 ; 孙晓云
  • 英文作者:SUN Chenguang;WANG Mingming;SUN Xiaoyun;School of Electrical and Electronics Engineering,Shijiazhuang Tiedao University;
  • 关键词:磁致伸缩 ; 前置放大 ; 阻抗匹配 ; 系统设计 ; 锚杆
  • 英文关键词:magnetostriction;;preamplifier;;impedance matching;;system design;;bolt
  • 中文刊名:ZGKA
  • 英文刊名:China Mining Magazine
  • 机构:石家庄铁道大学电气与电子工程学院;
  • 出版日期:2018-03-15
  • 出版单位:中国矿业
  • 年:2018
  • 期:v.27;No.247
  • 基金:国家自然科学基金项目“基于电磁超声导波技术的锚杆声学特征与智能检测研究”资助(编号:51674169)
  • 语种:中文;
  • 页:ZGKA201803027
  • 页数:6
  • CN:03
  • ISSN:11-3033/TD
  • 分类号:141-146
摘要
在电磁超声检测中,针对其核心部件磁致伸缩换能器换能效率低、接收信号十分微弱的问题,完成了一种基于磁致伸缩机理的锚杆无损检测系统设计,可以精准测量锚杆的长度及缺陷位置。主要包括了信号发生模块、阻抗匹配模块、前置放大模块、信号采集模块等。仿真和实验结果表明:增加阻抗匹配模块可以有效提高激励电流,使得磁致伸缩效果明显,功率传输效率有效提高;增加前置放大模块可以加强有用信号,滤除噪声,提高信噪比;使用高斯信号有利于功率放大器的放大作用,信号平稳,易于观察。
        In the electromagnetic ultrasonic testing,there is a problem that the energy transfer efficiency of magnetostrictive transducer is low,the received signal is usually very weak.A non-destructive testing system including the signal generation module,impedance matching module,preamplifier module,signal acquisition module based on magnetostrictive mechanism is designed.It can measure the length and the defect position of the anchor boltaccurately.Simulation and experimental results show that the impedance matching circuit can increase the excitation current effectively,which makes the magnetostrictive effect and the power transmission efficiency is improved obviously;the preamplifier can enhance the useful signal,filter the noise and the signal to noise ratio is improved;gaussian signal is smooth and easy to observe,it is conducive to the amplification of the power amplifier.
引文
[1]Dixon S,Burrows S E,Dutton B,et al.Detection of cracks in metal sheets using pulsed laser generated ultrasound and EMAT detection[J].Ultrasonics,2011,51(1):7-16.
    [2]吴斌,曹海洋,刘秀成,等.干耦合式磁致伸缩导波管道检测系统[J].无损检测,2016,38(9):9-13.
    [3]Jian X,Dixon S,Grattan K,et al.A model for pulsed Rayleigh wave and optimal EMAT design[J].Sensors and Actuators A:Physical,2006,128(2):296-304.
    [4]刘素贞,王晨光,张闯,等.电磁超声扫描装置及其控制系统的设计[J].电工技术学报,2015,30(10):20-25.
    [5]郝宽胜,黄松岭,赵伟,等.电磁超声换能器新型线圈阻抗及匹配电容的计算[J].高技术通讯,2010,20(8):845-849.
    [6]武新军,徐江,沈功田.非接触式磁致伸缩导波管道无损检测系统的研制[J].无损检测,2010,32(3):166-170.
    [7]刘素贞,张严伟,张闯,等.电磁超声激励系统阻抗匹配网络的设计[J].电工技术学报,2016,31(16):1-6.
    [8]刘素贞,李丽滨,蔡智超,等.电磁超声检测系统中消除电磁干扰电路的设计[J].电工技术学报,2016,31(1):80-84.
    [9]马洁腾,张昌锁,潘立业,等.高频纵向导波在锚杆检测中的应用[J].煤矿安全,2013(10):34-37.
    [10]刘洋.磁致伸缩导波锚杆无损检测实验研究[D].杭州:浙江大学,2010.
    [11]李引凡,陈政,邱洪云.天线调谐器T形阻抗匹配网络参数估算[J].现代电子技术,2013,36(8):7-9.
    [12]卢文成,丘小辉,毛行奎.磁谐振无线电能传输系统的最大效率分析[J].电气技术,2015(4):14-17,21.
    [13]何思远,贺菁菁,黄冉冉,等.Smith圆图理解和使用的几个关键问题[J].电气电子教学学报,2016,38(5):58-60.
    [14]马洁腾.超声导波在锚杆锚固质量检测中的应用研究[D].太原:太原理工大学,2013.
    [15]潘立业.超声导波在锚杆中的传播速度的实验与模拟研究[D].太原:太原理工大学,2013.

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