温振多维应力下航天电磁继电器动态特性和抗振性能研究

1

作者 杨文英 潘宇航 +1 位作者 鲍家璇 刘兰香 《电工技术学报》 北大核心 2025年第19期6317-6328,共12页

航天电磁继电器必须具备良好的抗振性能,才能保证在温度-振动多应力叠加环境条件下仍能可靠动作。为了深入研究航天电磁继电器在温振多维应力下的动态特性和抗振性能,该文建立了温振交互作用下航天电磁继电器整机的多物理场耦合数字样... 航天电磁继电器必须具备良好的抗振性能,才能保证在温度-振动多应力叠加环境条件下仍能可靠动作。为了深入研究航天电磁继电器在温振多维应力下的动态特性和抗振性能,该文建立了温振交互作用下航天电磁继电器整机的多物理场耦合数字样机模型,采用间接耦合的方式通过预应力和温度两个变量耦合时域的动态特性仿真和频域的随机振动仿真。将电磁继电器动态特性和失效频率的试验测量结果与仿真数据进行对比,验证了该文建立的多物理场耦合数字样机模型的有效性。建立的三维数字样机模型可以动态展示航天电磁继电器在不同温度下的吸合过程,获取继电器的固有频率和随机振动的加速度响应。将数字样机模型与试验方法相结合可分析航天电磁继电器在温度-振动多维应力叠加环境下的动态特性和抗振性能,综合考虑温振多维应力作用下的评价方法更贴近继电器的实际工况,且更能反映航天电磁继电器的失效机理和失效模式。 展开更多

关键词 航天电磁继电器 动态特性 温振交互 随机振动 多物理场耦合

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基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法研究

2

作者 杨文英 潘宇航 鲍家璇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第18期7348-7358,I0027,共12页

动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输... 动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法,可实现交流接触器动态特性的加速求解。首先,利用有限元法和场路耦合建立交流接触器电磁-力耦合的数字样机模型。然后,基于传输线法将有限元模型的三角形单元等效成电路模型和传输线模型,从而将非线性问题解耦为线性网络和非线性网络。非线性网络等效成多个独立的电路,可以进行单元的大规模并行计算。通过与商用有限元软件COMSOL Multiphysics?以及实验测量结果进行对比,验证了传输线法在交流接触器动态特性计算方面的准确性。与COMSOL Multiphysics?求解动态特性的时间相比,传输线法的计算速度比COMSOL Multiphysics?提升了2.46倍。 展开更多

关键词 交流接触器 有限元分析 传输线法 并行计算 动态特性

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直流大功率继电器电弧研究综述 被引量：46

3

作者 翟国富 薄凯 +1 位作者 周学 张勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期251-263,共13页

近年来从航空、航天到新能源产业迎来了一个快速发展的黄金时期,作为其中直流配电、管理及控制等系统中完成执行分断、功率切换及故障保护等功能的关键元器件——直流大功率继电器也得到广泛关注。在直流大功率继电器动作过程中,电弧的... 近年来从航空、航天到新能源产业迎来了一个快速发展的黄金时期,作为其中直流配电、管理及控制等系统中完成执行分断、功率切换及故障保护等功能的关键元器件——直流大功率继电器也得到广泛关注。在直流大功率继电器动作过程中,电弧的产生将极大地影响直流开断过程,因此对于电弧特性和电弧侵蚀的研究是提高直流大功率继电器可靠性和进行定量评估预测电寿命的关键问题。电弧是一个涉及等离子体物理、电磁场、流体力学、热传导等多学科交叉的基础科学问题,由于实验和理论研究均存在一定困难,目前对继电器类开关电器直流电弧触头侵蚀的物理机理和电弧特性了解尚不够完善清晰。该文以电弧问题为研究对象,从数值仿真与试验测量两个方面,综述国内外直流继电器类开关电弧侵蚀数学模型和电弧特性,并对下一步直流大功率继电器类开关电器电弧相关的研究工作进行展望。 展开更多

关键词 直流 大功率继电器 电弧侵蚀 开关电弧现象 综述

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密封电子元器件与装置多余物检测发展综述 被引量：1

4

作者 李鹏飞 翟国富 +2 位作者 孙志刚 王国涛 赵相江 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3152-3179,3217,共29页

密封电子元器件与装置作为航天系统中的重要组成部分,具有高精密性、高可靠性以及高复杂性的典型特点,而多余物问题是严重影响其高可靠性的主要因素之一。随着航天技术的快速发展,多余物检测技术也在不断改进与深入。该文以认识多余物... 密封电子元器件与装置作为航天系统中的重要组成部分,具有高精密性、高可靠性以及高复杂性的典型特点,而多余物问题是严重影响其高可靠性的主要因素之一。随着航天技术的快速发展,多余物检测技术也在不断改进与深入。该文以认识多余物、控制多余物产生以及检测多余物为主线,围绕多余物的防控方法、检测方法、检测标准进行综合论述。着重分析了检测方法中的颗粒碰撞噪声检测(PIND)方法,分别从小型元器件多余物检测、中大型装置多余物检测两个角度,针对现有研究进展逐一进行了详细的介绍。在此基础上,结合现有国内多余物检测研究的现状,针对多余物检测的难点与未来发展趋势进行归纳,并提出了期望与目标。 展开更多

关键词 密封电子元器件与装置 多余物检测 颗粒碰撞噪声检测(PIND)方法 标准 预 防与控制

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参数优化支持向量机的密封电子设备多余物定位方法研究 被引量：4

5

作者 孙志刚 王国涛 +2 位作者 高萌萌 郜雷阵 蒋爱平 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期162-174,共13页

在密封电子设备的生产制造过程中,对多余物进行检测和定位至关重要。针对设备体积大和多余物位置难以确定的问题,使用参数优化支持向量机对设备内部的多余物进行定位。通过设计信号调理电路与多通道信号同步采集电路,调理和采集微弱的... 在密封电子设备的生产制造过程中,对多余物进行检测和定位至关重要。针对设备体积大和多余物位置难以确定的问题,使用参数优化支持向量机对设备内部的多余物进行定位。通过设计信号调理电路与多通道信号同步采集电路,调理和采集微弱的多余物信号,设计两级双门限脉冲提取算法和多通道脉冲匹配算法对信号进行预处理,得到有效的信号数据。提取和选择性能优良的时频域特征构建定位数据集,比较不同分类算法在数据集上的性能表现,对更优的支持向量机进行参数优化设计,将优化后的支持向量机定位模型用于实物测试。测试结果表明,参数优化支持向量机的定位模型在航天电源内部的多余物定位测试的平均精度达82.58%,定位模型的泛化能力良好,达到航天系统工程的精度要求,该方法理论上可以推广应用于类似产生机理的碰撞信号定位。 展开更多

关键词 多余物定位实验系统 脉冲提取 脉冲匹配 时频域特征 支持向量机 参数优化

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热场影响下新能源用接触器弹跳特性研究 被引量：13

6

作者 杨文英 刘兰香 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期4687-4698,共12页

多物理场耦合计算和弹跳特性研究是衡量接触器性能优劣的重要手段,而以往的弹跳力学模型往往忽略了温度场对接触器动态特性的影响。因此,深入研究热场影响下接触器的弹跳特性十分必要。该文首先建立了某型号新能源用大功率接触器的热场... 多物理场耦合计算和弹跳特性研究是衡量接触器性能优劣的重要手段,而以往的弹跳力学模型往往忽略了温度场对接触器动态特性的影响。因此,深入研究热场影响下接触器的弹跳特性十分必要。该文首先建立了某型号新能源用大功率接触器的热场模型、电磁特性模型及振动碰撞力学模型,实现了接触器热场、电磁场和机械力场各节点参数的实时交互传递和耦合计算;之后通过与试验结果对比验证了接触器机-电-磁-热多物理场耦合计算结果的正确性;最后分析了温度、长时间反复短时工作、可动部件质量等因素对接触器弹跳特性的作用规律。研究成果可为新能源供电系统和相关设施的安全、可靠运行提供理论基础。 展开更多

关键词 接触器 多物理场 实时耦合 弹跳特性 温度场

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基于分断动能的小型密封电磁继电器过负载能力提升方法 被引量：8

7

作者 李博 由佳欣 +2 位作者 熊方圆 谭旭 梁慧敏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2760-2769,共10页

过负载能力是衡量小型密封电磁继电器性能的一项重要指标。航空、航天等应用环境的多样化,对该类型继电器提出了更高的过负载要求。基于GJB65B 设计了产品实验,通过分断电弧拍摄与动态特性测试,分析了典型小型密封电磁继电器触簧分断速... 过负载能力是衡量小型密封电磁继电器性能的一项重要指标。航空、航天等应用环境的多样化,对该类型继电器提出了更高的过负载要求。基于GJB65B 设计了产品实验,通过分断电弧拍摄与动态特性测试,分析了典型小型密封电磁继电器触簧分断速度对于继电器分断能力的重要性。针对传统的反力提升方法存在的弊端,提出了新的分断动能分析法,建立了分断动能计算模型。基于分断动能分析法对某型号典型小型密封电磁继电器进行产品改进,针对释放过程提出了基于折返簧片设计的动能提升改进思路。建立了继电器静态特性有限元模型与动态特性动力学虚拟样机模型,计算验证了该方法的有效性。试制了基于分断动能分析法的改进设计继电器,并进行了过负载实验,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 小型密封电磁继电器 过负载实验 动态特性 分断速度 分断动能

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微小型继电器的刚柔耦合碰撞动力学建模方法与弹跳行为分析 被引量：6

8

作者 刘兰香 杨文英 +1 位作者 柴玉阳 翟国富 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期808-817,共10页

微小型继电器被广泛应用于航空航天、兵器、船舶等工程领域,特殊的工作环境要求其具有良好的接触性能。该类继电器含有的簧片结构动作时会伴有弹性变形,传统以刚体为假设条件的动态特性分析法显然不能满足计算要求和分析精度。因此,以... 微小型继电器被广泛应用于航空航天、兵器、船舶等工程领域,特殊的工作环境要求其具有良好的接触性能。该类继电器含有的簧片结构动作时会伴有弹性变形,传统以刚体为假设条件的动态特性分析法显然不能满足计算要求和分析精度。因此,以某微小型继电器为例,提出一种耦合可动部件的刚体运动、柔性变形与结构碰撞作用的刚柔耦合碰撞弹跳分析方法;继电器簧片被等效为悬臂梁结构,建立了基于电、磁、力和柔性簧片位移微分方程的接触弹跳动力学模型。分析簧片发生变形前后的受力情况,研究闭合簧片接触-分离-接触的动力学特性。据此,详细计算不同的接触间隙、连杆位置和控制电压下继电器的接触弹跳变化规律。设计实验验证所提模型的准确性。研究发现,簧片弹性变形与碰撞过程的相互作用是引发继电器不稳定接触的重要原因。此外,适当减小接触间隙、缩短连杆推动位置与接触点间的距离能有效提高微小型继电器的接触性能。 展开更多

关键词 继电器 接触弹跳 刚柔耦合 碰撞 电器

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考虑空间形位偏差的万能式断路器 关键零件断裂失效研究 被引量：6

9

作者 周学 李东晖 +1 位作者 金玥 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1595-1605,共11页

在万能式断路器合闸时,弹簧所储存的能量以撞击的形式经打击杆传递给连杆机构。由工艺因素引起的打击杆形位偏差对打击杆的断裂过程产生影响,使操作机构的使用寿命远低于设计指标。该文根据多体动力学理论,建立操作机构的虚拟样机模型... 在万能式断路器合闸时,弹簧所储存的能量以撞击的形式经打击杆传递给连杆机构。由工艺因素引起的打击杆形位偏差对打击杆的断裂过程产生影响,使操作机构的使用寿命远低于设计指标。该文根据多体动力学理论,建立操作机构的虚拟样机模型。通过试验采集储能杠杆和联动轴的运动状态,对虚拟样机的准确性进行验证。然后使用实际产品的测量数据,获得打击杆端点相对滚子的空间形位偏差范围。再使用虚拟样机参数建模表现偏差情况,分析打击杆载荷峰值和裂纹萌生周期的变化。最后假设打击杆上已存在椭圆形裂纹,研究偏差对裂纹尖端应力强度因子的影响。该文给出打击杆空间形位偏差对其断裂过程的影响,可以为设计及工艺改进提供理论指导。 展开更多

关键词 万能式断路器 断裂过程 偏差影响

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直流大功率接触器自磁场灭弧室电弧特性研究 被引量：6

10

作者 周学 周雨馨 +1 位作者 孙会超 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期292-302,共11页

新型轨道交通牵引系统配电系统一般为直流供电制,其额定电压与电流一般为kV和kA级,因此作为配电系统中的关键元器件,各类直流大功率接触器的需求也进一步提升。制约产品发展的核心问题是直流大功率感性负载条件下接触器灭弧能力及灭弧... 新型轨道交通牵引系统配电系统一般为直流供电制,其额定电压与电流一般为kV和kA级,因此作为配电系统中的关键元器件,各类直流大功率接触器的需求也进一步提升。制约产品发展的核心问题是直流大功率感性负载条件下接触器灭弧能力及灭弧速率。基于此,该文研究一种自吹弧式灭弧室的电弧特性。通过仿真给出灭弧室主触头流过不同直流电流产生的自吹弧磁场分布,对比分析阻性与不同时间常数感性负载下的分断电弧特性和燃弧能量。最终提出灭弧室内“磁场竞争模型”用以解释燃弧过程中的电压临界值和时间常数临界值现象。自磁场吹弧式灭弧室接触器具有分断高电压、大电流及大时间常数感性直流负载的能力,具有很强的实际应用价值和理论研究意义。 展开更多

关键词 直流大功率接触器 电弧特性 灭弧室设计 直流牵引系统

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基于.NET的航天电磁继电器电寿命试验系统分析软件设计与实现 被引量：4

11

作者 孙志刚 王国涛 +2 位作者 高萌萌 吴耀阳 蒋爱平 《计算机应用与软件》 北大核心 2023年第12期1-8,28,共9页

电寿命是表征航天电磁继电器性能的重要特征,航天工程中需要对其进行测试分析。现有试验系统条件下,使用者受软件兼容性差及定点作业的限制。针对上述问题,设计一套新的系统软件,由客户端软件与服务器软件组成。双方基于Socket建立通信... 电寿命是表征航天电磁继电器性能的重要特征,航天工程中需要对其进行测试分析。现有试验系统条件下,使用者受软件兼容性差及定点作业的限制。针对上述问题,设计一套新的系统软件,由客户端软件与服务器软件组成。双方基于Socket建立通信连接,突破定点作业的局限。基于通信协议解析显示数据,基于双缓冲技术绘制波形,加强试验数据的直观分析。测试结果表明,通信连接稳定可靠,数据解析与波形分析准确流畅,具有很高的工程应用价值。 展开更多

关键词 电寿命 .NET SOCKET 双缓冲技术 数据解析

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铝合金塑性损伤电磁超声谐振无损评估研究 被引量：2

12

作者 赵超凡 王淑娟 +1 位作者 邓超然 刘雨桐 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第10期111-115,共5页

针对传统线性超声方法难以有效检测金属构件微损伤的问题,使用电磁超声换能器,在6061铝合金试件内发射并接收超声信号,采用非线性电磁超声谐振方法对铝合金试件拉伸时产生的塑性损伤进行无损评估。基于非线性电磁超声谐振检测实验平台,... 针对传统线性超声方法难以有效检测金属构件微损伤的问题,使用电磁超声换能器,在6061铝合金试件内发射并接收超声信号,采用非线性电磁超声谐振方法对铝合金试件拉伸时产生的塑性损伤进行无损评估。基于非线性电磁超声谐振检测实验平台,对不同拉伸阶段的试件分别进行了非线性检测实验,通过基波与三次谐波的幅值比,定量地描述了铝合金材料的非线性参数与材料拉伸损伤程度相关关系。实验结果表明:弹性阶段的拉伸处理对试件的非线性情况影响较小,而塑性阶段的拉伸造成的微损伤对试件的非线性情况有较大影响,因此非线性电磁超声谐振技术可以有效评估铝合金塑性损伤。 展开更多

关键词 电磁超声 声谐振 非线性超声 非线性检测 无损评估 塑性损伤

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考虑碰撞弹跳的接触器动力学模型建立及其弹跳特性影响因素分析 被引量：33

13

作者 杨文英 刘兰香 +1 位作者 刘洋 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1900-1911,共12页

接触器通断过程中,动、静触头以及衔铁、轭铁间的碰撞接触使接触器工作系统的运动状态变得极为复杂,合理处理动作过程中的碰撞接触问题是研究接触器动态特性的关键。以某型号螺线管式大功率接触器为例,基于分段线性结构动力学思想以及Ke... 接触器通断过程中,动、静触头以及衔铁、轭铁间的碰撞接触使接触器工作系统的运动状态变得极为复杂,合理处理动作过程中的碰撞接触问题是研究接触器动态特性的关键。以某型号螺线管式大功率接触器为例,基于分段线性结构动力学思想以及Kelvin-Voigt模型,考虑了能量损失、碰撞变形等因素对接触器碰撞弹跳的影响,给出了考虑碰撞弹跳的接触器动力学运动方程,并建立了接触器碰撞弹跳动力学模型。将接触器动力学模型与电磁机构有限元模型相结合,提出了一种快速耦合接触器机-电-磁-运动的多物理场计算方法,研究了考虑碰撞弹跳的接触器动态特性。然后利用接触器动态特性实验装置证明了该文提出的多物理场耦合计算方法的正确性。最后,分析了超程弹簧预压力、线圈励磁电压、触头开距和返回弹簧预压力对接触器碰撞弹跳的影响,从而为抑制接触器碰撞弹跳提供理论依据。 展开更多

关键词 接触器 碰撞接触 快速耦合 机-电-磁-运动 弹跳特性

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横波电磁超声相控阵换能器设计 被引量：14

14

作者 翟国富 梁宝 +2 位作者 贾文斌 杨金旭 汪开灿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1441-1448,共8页

针对横波电磁超声相控阵换能器声场分布特征不明确的问题,采用有限元方法仿真分析不同换能器设计参数下横波声束偏转特征变化规律,据此提出横波电磁超声相控阵换能器设计方法。研究表明,横波位移分布受频率影响较小,但受阵元宽度影响明... 针对横波电磁超声相控阵换能器声场分布特征不明确的问题,采用有限元方法仿真分析不同换能器设计参数下横波声束偏转特征变化规律,据此提出横波电磁超声相控阵换能器设计方法。研究表明,横波位移分布受频率影响较小,但受阵元宽度影响明显。其中,0.2 mm阵元宽度激发产生的横波在±35°范围内位移分布平稳,随着阵元宽度的增加,横波能量朝向0°位置聚集。考虑到平稳位移分布更有利于保证相控阵换能器缺陷检测精度,因此采用0.2mm阵元宽度设计横波电磁超声相控阵换能器。此外,阵元间距选择和声束偏转角度控制的研究结果能够为横波电磁超声相控阵换能器设计提供快速、准确的指导。最后,实验验证了仿真模型的有效性。 展开更多

关键词 电磁超声换能器 相控阵 横波 声场分布 声束偏转特征

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骨架型电磁超声相控阵换能器设计 被引量：7

15

作者 翟国富 梁宝 +2 位作者 贾文斌 杨金旭 汪开灿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2788-2795,共8页

针对骨架型电磁超声相控阵换能器设计方法不明确、换能效率低的问题,采用有限元建模仿真和实验相结合的技术路线,研究一种骨架型电磁超声相控阵换能器设计方法。建模分析了单通道电磁超声换能器(electromagneticacoustic transducer,EM... 针对骨架型电磁超声相控阵换能器设计方法不明确、换能效率低的问题,采用有限元建模仿真和实验相结合的技术路线,研究一种骨架型电磁超声相控阵换能器设计方法。建模分析了单通道电磁超声换能器(electromagneticacoustic transducer,EMAT)线圈绕制方式,随着角度增加,线圈采用水平绕制方式产生的声压显著大于垂直绕制方式;分析了在线圈间隔离绕制和重叠绕制2种方式下,电磁超声相控阵声场的变化规律,结果表明重叠绕制方式激发产生的横波幅值明显大于隔离绕制方式。在上述仿真分析的基础上,研制了导线长度为10mm、30匝的骨架型电磁超声相控阵换能器,成功实现了铝板中直径为3mm垂直孔的缺陷检测。 展开更多

关键词 电磁超声相控阵 换能器设计 骨架线圈 换能效率 缺陷检测

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考虑制造参数的批量化真空交流接触器机械寿命预测 被引量：6

16

作者 李东晖 周学 +2 位作者 王傲 王茹 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1982-1990,共9页

制造参数通过改变传动关系影响真空交流接触器内关键零件的断裂周期,使产品的机械寿命无法满足指标。该文根据多体动力学和电磁场理论建立考虑制造参数的真空交流接触器虚拟样机,使用Gerber模型计算零件的断裂周期。以实际测量获得的产... 制造参数通过改变传动关系影响真空交流接触器内关键零件的断裂周期,使产品的机械寿命无法满足指标。该文根据多体动力学和电磁场理论建立考虑制造参数的真空交流接触器虚拟样机,使用Gerber模型计算零件的断裂周期。以实际测量获得的产品制造参数作为输入,将虚拟样机计算的断裂周期作为输出训练鲸鱼算法优化过的神经网络。使用蒙特卡洛法从制造参数的分布中抽取虚拟样本,通过神经网络对样本中零件的断裂周期进行预测。选择真空交流接触器作为研究对象验证该方法的有效性,以转臂与转臂套筒间的间隙作为制造参数预测批次产品中转臂的断裂周期分布,并通过机械寿命实验对预测结果的准确性进行验证。 展开更多

关键词 真空交流接触器 神经网络 断裂 制造参数

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耐高温双线圈结构电磁超声换能器设计 被引量：16

17

作者 翟国富 梁宝 +3 位作者 邓超然 蒋川流 王圣斌 李展鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期3943-3950,共8页

针对常规电磁超声换能器高温下存在永磁体或电磁铁芯退磁,难以在高温环境下进行在线检测的问题,提出一种耐高温双线圈结构电磁超声换能器设计方法。双线圈结构电磁超声换能器由励磁线圈、涡流线圈和试件组成。该文采用仿真与实验相结合... 针对常规电磁超声换能器高温下存在永磁体或电磁铁芯退磁,难以在高温环境下进行在线检测的问题,提出一种耐高温双线圈结构电磁超声换能器设计方法。双线圈结构电磁超声换能器由励磁线圈、涡流线圈和试件组成。该文采用仿真与实验相结合的方式,分析励磁线圈孔径和提离变化下脉冲磁场分布特征,以及励磁线圈和涡流线圈配置关系对电磁超声换能效率影响。结果表明,小孔径励磁线圈虽然能够提供更大的脉冲磁场,但涡流线圈绕制匝数减少,又会降低接收信号强度;对于15 mm和25 mm孔径的励磁线圈,涡流线圈匝数分别为25匝和40匝时,得到的接收信号幅值和信噪比较好。依照提出的耐高温双线圈结构电磁超声换能器,对室温到450℃不锈钢试件实现了多次回波信号采集,具备对高温金属进行在线检测的能力。 展开更多

关键词 电磁超声换能器 励磁线圈 涡流线圈 耐高温 高温检测

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基于空间域谐波控制的电磁超声Lamb波模态抑制方法 被引量：2

18

作者 翟国富 李永虔 +1 位作者 刘玥怡 秦伊人 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3467-3473,共7页

电磁超声换能器(EMAT)激励的Lamb波中经常存在多种模式,给波形分析造成困难,甚至会干扰对缺陷信息的判断,从而导致误判。常规的EMAT线圈空间波数谱中含有谐波,谐波是造成多模式现象的重要原因。该文提出试件涡流密度分布(洛伦兹力分布)... 电磁超声换能器(EMAT)激励的Lamb波中经常存在多种模式,给波形分析造成困难,甚至会干扰对缺陷信息的判断,从而导致误判。常规的EMAT线圈空间波数谱中含有谐波,谐波是造成多模式现象的重要原因。该文提出试件涡流密度分布(洛伦兹力分布)相当于对线圈电流密度分布的空间低通滤波,通过对线圈空间域进行有效设计从而抑制空间域谐波,进而实现激发单波数正弦形式的涡流密度分布。结合正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术的特点,提出将时域中的SPWM技术应用于空间域以实现线圈参数设计。通过建立有限元仿真模型,仿真证明了正弦形式的涡流密度空间分布可以被激励。该文以激励S0模态Lamb波为例进行实验,实验结果表明,由波数谱中的3次谐波激励的A0模态被极大地抑制,抑制比为21dB。 展开更多

关键词 电磁超声换能器 LAMB波 模态抑制 空间域谐波控制 正弦脉冲宽度调制

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基于脉冲涡流技术的柔性平面差分探头设计 被引量：4

19

作者 杨冉 翟国富 +1 位作者 徐博 蒋川流 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第10期1-5,共5页

针对涡流探头对导电材料的表面和内部裂纹检测能力的不足,基于脉冲涡流检测技术设计了柔性平面差分探头,结合脉冲涡流检测的宽频谱和柔性平面差分线圈高信噪比的特点,可以在较大提离下检测表面缺陷以及检测更大埋深的内部缺陷。对铝试... 针对涡流探头对导电材料的表面和内部裂纹检测能力的不足,基于脉冲涡流检测技术设计了柔性平面差分探头,结合脉冲涡流检测的宽频谱和柔性平面差分线圈高信噪比的特点,可以在较大提离下检测表面缺陷以及检测更大埋深的内部缺陷。对铝试件表面及内部缺陷检测进行了仿真与试验研究。仿真结果表明柔性平面探头产生的涡流能够有效渗透至试件底部,缺陷造成的涡流扰动产生时间随缺陷深度增加而增大。检测信号的电压峰值大小与峰值时间仍可用于识别缺陷深度,时间剖面曲线的正负相反峰波形信号特征可用于识别裂纹。实验结果表明柔性平面探头能够检测8.55 mm提离下的表面裂纹以及无提离下埋深4.8 mm的内部裂纹。同时,检测电压信号峰值对不同试件的裂纹深度进行定量,仿真与试验结果一致。 展开更多

关键词 脉冲涡流 柔性平面线圈 缺陷检测 深度定量

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多传感器数据融合的航天装置多余物检测技术 被引量：9

20

作者 李硕 王国涛 +2 位作者 李超然 高萌萌 陈蕊 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期124-131,共8页

航天电子装置内部结构复杂,多余物检测信号传播过程中存在许多未知因素的影响,导致数据受到严重干扰。针对多余物信号传输途中抗干扰性不强,易于干扰信号混叠无法准确识别等问题,采用基于多传感器数据融合的航天电子装置多余物检测方式... 航天电子装置内部结构复杂,多余物检测信号传播过程中存在许多未知因素的影响,导致数据受到严重干扰。针对多余物信号传输途中抗干扰性不强,易于干扰信号混叠无法准确识别等问题,采用基于多传感器数据融合的航天电子装置多余物检测方式。使用多传感器对同一信号进行脉冲提取,通过脉冲进行相关性处理后确定相关函数的权值,得到的支持度矩阵及权值矩阵,然后将数据融合后的脉冲组结果输出。实验结果表明,采用多传感器数据融合方法能有效抑制信号干扰,显著提高了多余物检测精度。 展开更多

关键词 航天电子装置 多余物 自动检测 多传感器

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