论文摘要：金属材料表层痕迹涡流无损检测成像系统的研究

涡流检测技术作为无损检测领域重要检测技术之一，具有成本低，非接触测量以及检测速度快等优点，在航空、航天、机械、石油化工以及核工业等领域有着广泛的应用。涡流检测成像技术是通过涡流检测实现缺陷可视化的技术，能够克服传统电磁无损检测无法获得缺陷形状的不足，因此涡流检测成像技术近些年来得到了工业界的关注，并成为涡流检测技术发展的方向之一。本文在仿真研究了涡流无损检测电磁理论及激励频率、被测试件电磁参数、被测试件厚度、缺陷大小、提离效应等参数对被测磁场分布影响的基础上，设计了一种适用于涡流检测成像的探头，研制了金属材料表层痕迹涡流无损检测成像系统，实现了金属材料表层痕迹成像。本文的主要工作如下。1．设计了一种新型的采用对管连接的涡流检测探头。该探头由激励线圈，铁芯（由端盖和套筒组成）和两个对管连接的霍尔元件组成。高导磁材料制成的铁芯增强了激励磁场；对管连接的两个霍尔传感器输出信号做差分，不仅可将检测灵敏度提高约一倍，还可减小检测信号温漂和外界电磁干扰的影响，此外霍尔传感器的空间分辨率也很高。2．电磁仿真研究涡流无损检测机理及被测磁场与激励频率、被测试件电磁参数、被测试件厚度、缺陷大小、提离效应等的关系。该仿真结果为涡流检测探头的设计和缺陷检测的实现提供了理论参考。3．研制了金属材料表层痕迹涡流检测成像系统。该成像系统由探头、硬件和软件组成，对磁感应强度信号和位置信息进行采集和处理，最终实现了金属材料表层痕迹的涡流检测成像。4．金属材料表层痕迹检测图像的增强处理的研究。比较分析了空域滤波，频域滤波和小波去噪等图像处理算法对检测图像进行平滑处理的效果，选择了小波去噪方法对检测图像做平滑处理；比较分析了拉普拉斯锐化法和Butterworth高通滤波算法对检测图像锐化处理的效果，选择了拉普拉斯锐化法对平滑后的图像做锐化处理。图像处理结果表明，综合运用小波去噪方法和拉普拉斯锐化法使检测图像更加清晰。

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