针对脉冲涡流技术在油气井套管检测过程中易受到环境影响而产生的噪声干扰问题, 提出一种油气井套管电磁检测数据的分段动态自适应降噪方法。通过对比分析仿真信号、实验井检测信号与实测井检测信号的差异, 结合实际检测过程中的噪声来源分析, 建立了基于偏心-抖动-温度影响因素的检测信号补偿模型。基于该补偿模型训练得到油气井套管电磁检测数据的分段动态自适应降噪模型。测井数据消噪实验结果表明, 所研究方法与常用的降噪方法相比能更好地抑制实际检测过程中偏心、抖动及温度因素带来的噪声影响, 具有应用和借鉴价值。

该文分析了用于位移矢量水听器的电涡流传感器的工作原理, 对电涡流传感器的传感系数进行研究, 得到了电涡流探头线圈的各参数对传感系数的影响, 并通过实验对传感系数的计算模型进行了验证。对电涡流位移传感器的指向性分辨力进行研究。运用有限元软件对其进行仿真, 得到主轴方向上传感系数与主轴正交方向上传感系数之比, 该比值随着金属被测体半径的增大而增大, 且均大于20 dB, 满足矢量水听器指向性分辨力的要求。

针对铝板缺陷电涡流检测图像边缘区域不容易识别,同时检测图像存在背景噪声干扰的问题,提出了一种基于改进生成对抗网络的铝板缺陷电涡流检测图像分割方法。该方法建立在生成对抗网络图像分割模型的基础上,生成器部分采用U-Net模型的思想,在高低层特征融合之前采用注意力模块,调整低层特征与高层特征拼接时的权重,有利于提高图像特征信息的利用,增强目标特征并抑制背景特征。判别器部分用于区分网络生成的结果和人工标注的真实结果。所提方法采用Precision、Recall和F1作为评价指标。实验结果表明,与传统的图像分割方法相比,所提方法对铝板缺陷电涡流检测图像取得了较好的分割效果。

电涡流脉冲热成像（Eddy current pulsed thermography，ECPT）技术是一种集成了电、磁、热等多物理效应的新兴无损检测技术，具有单次检测范围大、无交互、检测速度快等特点。传统基于特定时刻的单帧热图像分析，很难直接区分不同区域的热分布，无法建立有效的数学、物理模型，对微小缺陷与早期疲劳损伤难以进行完整、有效的检测与评估。本文利用多帧热图像序列构造出了不同阶段的多维观测矩阵，通过拉普拉斯特征映射（ Laplacian eigenmap，LE）方法对高维观测数据集进行降维处理。利用 COMSOL仿真分析了隐马尔科夫模型（ hidden Markov model，HMM）追踪、评估材料特性的有效性，最后通过 HMM对降维后的齿轮疲劳数据进行学习、评估。通过不同阶段的齿轮疲劳实验验证，基于隐马尔科夫模型与电涡流脉冲热成像的技术可以很好地评估齿轮在不同阶段的疲劳损伤状态。

针对管道内壁缺陷深度检测的问题,建立了一种基于电涡流主动热激励的红外热成像管道缺陷深度检测方法。阐述了红外热成像管道缺陷深度检测的机理,针对埋地管道检测对热激励的特殊要求,设计了参数可调控的电涡流热激励实验装置,按照管道内壁形状制作了检测试件,通过基于电涡流的主动热激励实验,分析了谐振频率、提离高度、输入电功率这3个重要参数对热激励效率的影响,并得出它们的优化值。在此基础上,对预先设计带有不同深度缺陷的检测试件进行主动热激励,并获取其红外热图像,通过分析热图像数据发现,缺陷与非缺陷区域间灰度均值的差值随缺陷深度的变化而变化,一在定条件下二者呈单值对应关系,且具有较好的线性度。利用这一规律,通过实验数据拟合建立了槽形缺陷和圆形缺陷的深度检测模型,实验测试显示所建立的模型具有一定的检测精度。研究结果表明:在优化的电涡流主动热激励条件下,可以通过红外热图像计算出缺陷深度,所提出的基于电涡流主动热激励的红外热成像管道缺陷深度检测方法具有可行性。

提出一种利用压电堆激励测量结构固有频率的方法, 该方法利用压电堆产生纳米级微小振动对结构进行扫频激励。与传统的采用振动台激励、锤击等固有频率测量方法相比, 所提出的方法激振幅度小, 对于阻尼小、品质因数高且达到共振频率时位移放大系数大的结构, 也不会产生破坏。设计了品质因数很高的悬臂梁结构进行实验, 为准确探测微小振动信号, 采用电涡流传感器测量位移, 并使用锁定放大器提高信噪比。仿真与实验数据表明, 该方法准确有效, 可实现对结构固有频率的无损测量。

工业领域的磁悬浮分子泵用位移传感器除了要具有良好的静态特性外，还应具有高动态响应特性，同时其体积大小还影响着磁悬浮分子泵的抽速、真空度和压缩比。针对高真空磁悬浮分子泵，提出了一种基于Hartley原理的电涡流位移传感器设计方法，将传感器对称探头接入同一振荡电路作为工作电感。对传感器的动态特性进行了分析，并提出了对其动态响应特性在不影响灵敏度和线性度等静态性能的情况下进行补偿的方法。实验结果表明，在-0.4~0.4 mm内，传感器的线性度为±1.17%，灵敏度为9.901 mV/μm，分辨率为0.25%，动态响应带宽达到了10.2 kHz，两径向四路位移信号测量集成电路板体积仅为π×42 cm2，大大减小了传感器体积，满足了磁悬浮分子泵面向更高抽速和更高真空度的发展需求。

某构件为多层窄间隙结构的容器装置，为测试在具有一定压力的高速流场中流体诱发的内层板振动情况，基于电涡流原理设计了一种屏蔽式电涡流传感器，完成了屏蔽式电涡流传感器的探头线圈参数和探头壳体结构参数的优化设计、装配调试和第三方校准。试验结果表明：研制的屏蔽式电涡流传感器，在不干扰“流场”，对装置结构不构成影响的前提下，实现了板间窄间隙振动的测试，传感器可靠有效。

为了精确的测量电涡流传感器的距离 -电压输出线性区间和线性位移精度, 本文采用了显微散斑相关法对位移进行标定。首先, 利用精度为 5 μm位移平台进行位移调节, 得到位移和电涡流传感器输出电压的线性区间。然后, 在线性区间内进行密集采样, 通过显微照相系统采集散斑图, 利用散斑相关法求出位移, 得到更高精度的位移-电压曲线。分析了显微散斑照相的检测流程与检测精度; 讨论了散斑尺寸对测量的影响。设计了测量光路参数: 采用 40×显微物镜配合 20×读数显微镜可以实现 64.5×的放大倍率。对 40铬材料进行了位移 -电压曲线标定实验, 实验结果证明: 本系统可以实现高精度的电涡流传感器位移标定, 测量精度达到 0.09 μm, 要实现更高精度的标定可以提高显微系统的放大倍率。