Page 71 - 无损检测2021年第四期

陆英豪, 等:

活塞燃烧室的涡流阵列检测

增益为45dB , 相位为300° , 激励频率为147kHz , 所

用的高通频率为 0~5Hz , 共 6 组, 选取 1 , 9 , 19 , 29
号通道信号进行绘图, 其幅值曲线如图 8 所示。由
图 8 可知, 高通滤波对靠近燃烧室中心通道的影响
更大。

图 10 高通滤波频率为 5Hz时的旋转速度与幅值关系曲线

由图9 , 10 可知: 高通滤波为0Hz时, 增大旋转
速度, 中心部位的通道信号幅值基本保持不变, 边缘
部位的通道信号幅值先保持不变后减小; 高通滤波

频率为 5Hz时, 增大旋转速度, 中心部位的通道信
图 8 高通滤波的幅值曲线 号幅值增大, 边缘部位的通道信号幅值先增大后减
小。由于线速度 = 角速度 × 半径, 结合从图 8 得到

改变高通滤波频率为 0~5 Hz , 每组连续测量
的信息( 高通滤波对靠近燃烧室中心通道的影响更
20 次, 记录 21 号通道每次接收的缺陷信号, 计算方
大), 可以得到结论如下: 不开高通滤波时, 在一定范
差, 并记录干扰信号的大小, 结果如表 1 所示, 不开
围内, 线圈与工件的相对运动速度对信号幅值基本没
高通滤波时缺陷信号不稳定, 不利于检测, 当高通滤
有影响; 由于系统采样频率一定, 过大的速度会导致

波频率达到 3Hz后, 检测到的缺陷信号接近稳定。
信号没有被采集完整, 幅值变小。打开高通滤波后,

高通滤波频率为 5Hz时, 干扰信号最小。
线速度在一定范围内变大, 信号幅值也会随之变大。
表 1 幅值方差与干扰信号
这意味着采集到的响应信号频率与速度有一定关系。
高通滤波频率 / Hz 幅值方差 / dB 干扰信号 / dB
将采集到的 x 轴和 y 轴信号分别进行傅里叶
0 38.84 127
变换, 结果如 图 11 , 12 所示, 此时高通滤波频率为
1 20.64 102
0Hz , 激励频率为 147kHz , 增益为 45dB , 相位为
2 16.81 96

-1
-1
3 4.61 81 300° , 旋转速度分别为 0.2r · s 和 0.8r · s , 选取
4 3.76 73 的通道为 1 号通道。可以发现, 随着旋转速度的增
5 3.49 60
大, 响应信号内的高频成分信号明显增大。
3.3 旋转速度
为了兼顾检测精度与检测效率, 应选取合适的

旋转速度。设置增益为 45dB , 相位为 300° , 激励频

率为 147kHz , 设置高通滤波频率分别为 0 Hz 和

5Hz , 旋转速度为 0.1~1r · s , 选取 1 , 9 , 19 , 29 号

-1
通道信号进行绘图, 旋转速度与幅值关系曲线如图
9 , 10 所示。

图 9 高通滤波频率为 0Hz时的旋转速度与

-1
幅值关系曲线 图 11 旋转速度为 0.2r · s 时的频域信号
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2021 年 第 43 卷 第 4 期
无损检测