使用EMAT-PEC复合传感器进行实时信号幅度校正的底部裂纹检测

科学领域:

• 非破坏性测试是指非破坏性测试.
• 电磁声学传感器 (EMAT) 是一种电磁声学传感器.
• 脉冲旋流 (PEC) 是指脉冲的旋流.

背景情况:

• 电磁超声波测试面临的挑战是底部小裂和探头升起波动.
• 飞行时间 (ToF) 的限制阻碍了小缺陷的准确检测.
• 升起变化损害了检查结果的一致性和准确性.

研究的目的:

• 开发一种新型的复合材料传感器,集成EMAT和PEC,以更好地检测小底部裂.
• 为了解决处理起飞干扰的传统方法的局限性.
• 提高地下缺陷的非破坏性测试的准确性和可靠性.

主要方法:

• 设计了一个复合传感器,结合了EMAT和PEC技术.
• 使用EMAT进行底部回声振幅分析以识别裂.
• 采用PEC信号来测量实时的探测器平均起飞.
• 结合理论分析和有限元法 (FEM) 来区分升起和裂纹效应.
• 开发了一种用于振幅校正的信号融合方法.

主要成果:

• 复合材料传感器成功检测到底部裂,最小的裂为0.1mm x 0.3mm.
• 信号融合方法有效地纠正了缺陷信号幅度,减少了起飞冲击.
• 幅度校正方法取得的相对误差小于±8%.

结论:

• 新型EMAT-PEC复合材料传感器为检测底部小裂提供了强大的解决方案.
• 信号融合通过减轻起飞效应,显著提高了非破坏性测试的准确性和一致性.
• 这种综合的方法提高了检查关键组件是否存在地下缺陷的能力.