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传感器在金属裂纹检测中的应用

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传感器在金属裂纹检测中的应用

传感器在金属裂纹检测中的应用引言随着社会的发展,我们生活的四周可以说到处可以看到钢铁等金属的使用。随着金属使用的日益广泛,它所带来的安全问题日益引起人们的关注,各种检测金属裂纹的方法被人们所发明并广泛应用。在这些方法中传感器的应用越来越多,各种传感器被人们所发明并应用。检测金属裂纹的三种方法基于电位法原理的金属结构裂纹监测新型电子传感器在微裂纹检测中的应用应用脉冲涡流检测金属表面裂纹基于电位法原理的金属结构裂纹监测设计原理疲劳失效是金属结构在使用过程中最基本的最主要的破坏模式,通常金属结构的疲劳裂纹是从结构表产生、扩展的,为了避免灾难性事故的发生,目前多采用周期性的维修方式,即运用无损探伤的方法对关键结构进行周期性的检修来保证安全。在此,选用LY12铝合金板材中心孔试件如图1所示为研究对象来阐述传感器的设计方案。基于电位法原理的金属结构裂纹监测拟研制的金属结构裂纹监测传感器的安装位置及形状如图2所示,该传感器主要由导电覆层和绝缘层两部分构成。其中核心元件为由特殊的表面处理方法制备的导电覆层,当恒定电流经由C点从传感器通过时,将在传感器中产生一定的电场;如果金属构件表面出现裂纹,由于随附损伤,传感器膜层也会出现裂纹,其电场将发生变化;裂纹的位置、长度不同,其对电场的影响不同,从而传感器的输出信号也不同;因而可以通过测量分析传感器的输出信号,实现对裂纹位置及扩展情况的监测。基于电位法原理的金属结构裂纹监测传感器的输出特性分析通过建立裂纹监测传感器的有限元模型,运用该模型分析了传感器的电场及各监测点之间的电位差,仿真结果与试验结果吻合较好。通过对传感器进行仿真分析,得到了裂纹沿径向单边、双边扩展时各监测点之间电位差的变化特征和确定裂纹长度的方法。式中裂纹沿径向双边扩展时裂纹长度A的单位为MM;的单位为MV;734MV为没有裂纹时AC间的电位差。基于电位法原理的金属结构裂纹监测传感器的优点该传感器因与金属基体绝缘,所以适用于所有的金属结构,同时因其基于电位法原理且直接与结构裂纹相关联,故具有信号处理简单、成本低、可靠性高等。新型电子传感器在微裂纹检测中的应用设计原理疲劳过程中的塑性变形同表面氧化层的位错攀移及增殖有关,后者会导致外逸电子的发射。外逸电子的发射易受温度、湿度、压强等引起的“污物效应”影响,而且外逸电子数随微裂纹的扩展而逐渐增加。当表面氧化层出现微裂纹时,发射的

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