脉冲涡流金属厚度检测信号及其特征提取

2012-07-25周德强张秋菊尤丽华

中国机械工程 2012年15期

周德强李勇张秋菊尤丽华

1.江南大学，无锡，214122 2.无锡国盛精密模具有限公司，无锡，214024 3.西安交通大学，西安，710049

0 引言

脉冲涡流检测方法是近几十年发展起来的一种新型无损检测技术［1－3］。传统的电涡流检测将正弦电流作为激励，而脉冲涡流的激励电流为具有一定占空比的方波，因此，具有频域宽、信号穿透能力强、精确度高以及无接触、检测成本低、对人身无害、对环境无污染及检测效率高等优点，可准确测量出距离和厚度［4］。脉冲涡流厚度检测的关键工作是脉冲涡流信号特征的提取。脉冲涡流检测技术作为一种时域分析方法，包含有丰富的频谱信息。在脉冲涡流缺陷检测中，常采用峰值、峰值时间、上升时间三个特征量对缺陷进行定量检测与分类识别［5－7］。文献［8－9］采用脉冲涡流时域信号峰值、过零时间、上升时间等特征量实现了对缺陷的定量检测与分类识别，并在频域里对脉冲涡流信号展开了研究，主要研究对象为缺陷的分类识别。文献［10］对脉冲涡流缺陷信号进行了频域特征提取，研究了各次谐波分量的频谱幅值，提出基频分量的频谱幅值能够有效检测深层缺陷的结论。Park等［11］提出了功率谱幅度特征量，并证实了该特征量在厚度检测的可行性。本文的主要工作是采用脉冲涡流检测装置在铝合金板上进行厚度实验，针对目前脉冲涡流信号所提取的信号特征进行了灵敏度与线性度分析，给出了最合适的特征值。