涡流效应

摘要： 针对自传感磁轴承建模的电感估计和悬浮力精度问题,以8极异极磁轴承为对象,考虑气隙磁通的边缘效应,建立了包含涡流和漏磁计算的耦合磁阻网络模型(RNM)。引入动态相对磁导率,利用等效建模替代方法得到涡流对磁场的影响规律。基于上述模型,进行了不同偏心距下的磁轴承电感和磁通的计算以及同时考虑涡流和漏磁影响下的悬浮力计算。数值仿真结果表明,磁路中电感和磁通的参数计算误差不超过5%,考虑涡流和漏磁后的悬浮力计算具有较高精度,研究结果可为基于电感估计位移的自传感磁轴承提供有益参考。

摘要： 涡流检测在工业生产及设备运行维护等无损检测技术领域占有重要地位。文中介绍一种用于无损检测的涡流探头,探头由1个激励线圈与2个接收线圈组成。激励线圈在电压信号的激励下,在试件中产生感应涡流,试件中涡流随缺陷发生变化,接收线圈捕获到涡流产生磁场的变化,以此分辨试件表面缺陷。分别对涡流探头的激励线圈、接收线圈进行理论分析,使用有限元仿真软件Maxwell对传感器进行建模与仿真。采用数值方法分析探头在正弦波电压激励下的工作方式,铝试件与Q235试件表面涡流分布与探头输出特性。仿真分析了涡流效应对Q235材料探头输出的影响。对Q235试件中不同缺陷深度对探头输出电压大小的影响进行了分析。根据仿真结果,进行了探头实物制作,获得了探头在不同缺陷深度的输出信号,通过实验验证了探头对缺陷检测的有效性。

摘要： 针对实心定子磁悬浮轴承(AMB)电磁性能及控制特性与硅钢片定子的巨大差异,研究实心定子结构的磁悬浮轴承对励磁电流控制系统稳定性的影响及电流发生高频振荡的机理。考虑涡流效应,建立负载电磁铁的分数阶数学模型,并计及功率放大器本身的非线性特性及数字控制产生的延时,研究磁悬浮控制电流产生高频振荡的机理。在此基础上提出电流闭环控制系统稳定性的分析方法及控制器的设计原则,并通过仿真与试验对提出的理论进行验证。结果表明,与叠片结构相比,实心定子的结构对于励磁电流控制系统的稳定性有负面的影响,其控制器比例系数的调节范围更小,且励磁电流更容易发生自激振荡;此外,减小由数字控制导致的延时能够较大地提高系统的稳定性。

摘要： 针对传统电加热输送带接头硫化机加热时间长、能耗高、响应慢等问题,将电磁感应加热技术应用到接头硫化机中。首先建立了电磁感应加热装置的电磁-热耦合模型,分析了激励电流的频率、强度对加热板中涡流场的分布规律,并探究了添加导磁体对电磁感应加热功率的影响,基于电磁感应仿真分析得到了加热板的温升曲线和温度场分布,确定了激励电流频率和强度的最优参数,最后搭建了电磁感应加热试验台进行加热试验,验证了仿真结果的准确性。结果表明:增大电流频率、强度能提高加热板发热功率,添加导磁体后加热功率提升29.9%;在激励电流频率25kHz,强度29A的最优参数下,加热板经238s由28°C升至145°C,平均差为8°C,减少了硫化升温时间。

摘要： 漏磁检测法已成功应用于各类铁磁性材料的检测中,但当代生产技术的革新和新应用领域的出现对漏磁检测法的检测速度提出了新的挑战.高速漏磁检测的信号出现畸变,制约着检测速度的进一步提高.对此,众多研究人员对信号畸变的机理进行研究,发现磁化滞后效应是影响高速漏磁检测信号的主要因素.当高速运动的钢管通过磁化线圈时,涡流使得管壁内的磁场无法达到稳定状态,从而影响了漏磁检测信号.在机理探究的基础上,提出了增大磁化线圈长度、采用多级磁化等方法来抑制高速漏磁检测时信号的畸变.动生涡流无损检测法和动生涡流热成像检测法等新电磁检测方法也被提出,并在高速检测时获得了较好的效果.

摘要： 该文研究了中频400～800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性,利用Ansys Maxwell求解了三维瞬态纵向磁场分布.由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域纵向磁场的变化明显滞后于其他区域.电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁.当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向磁场的磁感应强度值减弱.对中心点,频率提高导致过零时剩磁增加,磁场滞后相位更明显,影响电弧扩散.增加触头片开槽数可以减弱涡流效应,而增加触头杯座槽旋转角,触头中间平面磁感应强度的最大值近似线性增加.文中通过分析电弧形态和电压等实验结果验证了磁场滞后对真空灭弧室的开断能力的影响.

摘要： 考虑到涡流效应对脉冲漏磁信号的影响,仿真了不同激励电压、不同磁芯相对磁导率、不同缺陷深度和埋藏深度下的缺陷脉冲漏磁信号,发现了检测信号的过冲和波动现象.基于此现象提出了两种近表面或深埋藏缺陷的判别方法,即基于过冲及波动现象的方法以及基于导数极值的方法.最后通过试验验证了上述方法的可行性.

摘要： 通过分析涡流效应原理并利用有限元法对端部悬浮电磁场进行数值仿真,获取了涡流效应对端部悬浮电磁铁悬浮力影响的关键因素,并建立了考虑涡流效应的端部悬浮系统模型.针对列车运行过程中悬浮系统的动态特性,提出了一种不改变现有标称控制器结构的参数优化算法.优化后的控制器已成功应用于长沙磁浮快线,实际运行数据表明端部悬浮系统的鲁棒性和抗干扰能力得到了显著提升.

摘要： 为研究高速下钢管缺陷漏磁信号的变化规律,对运动状态下涡流分布特点及缺陷漏磁场分布特征进行理论分析,根据不同位置信号分布特征提出了一种提高内壁缺陷检测效果的传感器安装方式;设计了高速漏磁检测系统,运行速度范围为0.2～12 m/s;利用该系统对不同运行速度状态下缺陷信号特点及所提方法进行实验研究.结果表明,高速下涡流磁场在钢管内壁与线圈磁场反向,使得检测区域内钢管内壁磁场减弱,缺陷信号降低,且缺陷尺寸增加,检测效果受涡流影响程度越严重;随着检测速度增加,钢管内壁磁场最大值由线圈中心位置向钢管运动方向移动,位于该区域的磁传感器的内壁缺陷信号检测效果优于位于线圈中心位置传感器检测效果,为提高内壁缺陷检测能力提供了一种思路.

摘要： 针对在巡视中发现的开关柜后柜门涡流发热的现象,通过实测对母排负荷电流与后柜门温升的关系进行了研究;分析了开关柜涡流热效应的产生原理和数学模型;建立了开关柜后柜门涡流效应的磁热仿真分析模型;通过电磁仿真分析了开关柜后柜门涡流损耗分布情况,通过热仿真分析了涡流热效应与不同变量间的关系;仿真分析与实测结果吻合,且表明开关柜涡流热效应在柜体顶部的更为严重。

摘要： 针对金属表面缺陷检测的实际需求,设计了一种基于涡流效应的金属表面缺陷检测系统.系统利用涡流效应原理,以电涡流传感器为核心,利用NI数据采集卡实现电涡流传感器输出信号的采集,利用PLC和X-Y移动平台实现金属表面缺陷的扫描.设计了基于LabVIEW的信号处理软件,实现采集数据的实时处理,并根据信号处理结果,反演金属表面缺陷的特征.实验结果表明:系统可有效分析金属表面缺陷处的涡流信号差异,实现1mm以上缺陷的检测.

摘要： 本文是针对某电厂空冷发电机组投产后在大负荷期间,励磁交流进线柜出现的发热现象,分析其原因,由于固定三相母排的固定横梁为金属材质(导磁材质),三相交流进线中的其中一相或两相同时穿过柜内金属材质横梁构成闭合回路.在三相交流进线处产生很强的"涡流效应".烧损电气元器件,现通过对事故过程的分析和试验,查明了"涡流效应"产生的原因,采取了抑制"涡流效应"产生的措施,消除了励磁系统安全隐患,使发电机励磁系统能更好的稳定运行.阐述了"涡流效应"产生的原理及防范措施,对发电行业同类问题具有借鉴意义.

摘要： 对外磁路波导开关的涡流效应进行了深入的研究.研究发现,涡流效应会改变激励线圈的等效阻抗,导致开关响应时间出现“涡流延迟”现象.采取开槽设计使涡流环路的路径长度增加,可以显著的减少涡流效应.如果在设计开槽方案时,能充分利用反向流经的涡流线可以相互抵消一部分磁场,则可进一步减少涡流效应,从而更有利于开关响应时间的改善.

摘要： 本文研究了400～800Hz条件下纵磁真空灭弧室内的磁场特性.首先根据麦克斯韦方程组和磁场的合成矢量关系,分析了纵向磁场的变化滞后于电流和频率增加时涡流效应更明显的原因,然后利用ANSYS MAXWELL求解了三维瞬态纵向磁场分布.由计算结果可知:在电流变化的过程中,中心区域磁场的变化明显滞后于其他区域.电流峰值时在触头片开槽交错放置的位置有磁场峰值区域,电流过零时中心区域有明显剩磁.当频率增加时,涡流效应更明显,使纵向磁场的磁感应强度值减弱.对中心点,频率提高导致过零时剩磁增加,磁场滞后相位更明显,影响电弧扩散.增加触头片开槽数可以减弱涡流效应,而增加触头杯座槽旋转角,触头中间平面磁感应强度的最大值近似线性增加.并通过实验验证了磁场滞后对真空灭弧室的开断能力的影响.

摘要： 本文针对一种应用于中低速磁浮列车系统的悬浮电磁铁,建立3D有限元分析方法,仿真分析了磁场与力性能.在静态时,分析横向侧移、电流对悬浮力、侧导向力的影响;在不同速度状态的瞬态分析中,对比静态电磁力,得出钢轨涡流效应对电磁力的影响.在此基础上,提出了一种新型混合磁铁梯形结构,有效提高了悬浮性能.

摘要： 本文通过Stober方法在微米级气雾化钴粉表面沉积了不同厚度的SiO2包覆层、从而制备了Co@SiO2复合颗粒.分析表明,所制备的SiO2壳层均匀致密,其厚度随包覆次数的增加而升高.SiO2壳层能有效提升钴颗粒的高温抗氧化性,其中7次包覆之后制备复合颗粒的氧化温度提高到800oC以上.同时二氧化硅壳层达到一定厚度时钴颗粒的涡流效应得到了有效抑制,颗粒的吸波性能得到了明显改善,在涂层厚度为2.89mm厚度时,在14GHz达到的最大吸收峰值为-15dB.本研究为高温电磁吸收材料的研制提出了新的思路和方法.

摘要： 在油井生产原油的过程中,油井结蜡是影响油井正常生产的重要问题.传统的清蜡方法通常效果低,污染环境和油田.针对这种情况,本文引入了一种新型油井清蜡方法.本文中的电加热清蜡系统采用电线环绕油管,通以高频电流形成涡流效应使油管温度升高达到蜡熔点(50°C)防止结蜡,同时采用模糊PID控制器控制温度在蜡熔点±1.5°C内.用传感器动态采集油管温度,采用PLC控制器控制高频电源开关.

摘要： 在占地紧凑的SVC工程中，作为SVC系统核心设备的成套阀组会采用集装箱成套供货安装的方式，采用穿墙套管作为连接集装箱内和户外设备的必要连接部件，然而，当电流流经穿墙套管时，会在将穿墙套管固定在箱体上的穿墙套管板上激发一个磁场，由于电流会随机变化，故该磁场为变化磁场。导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，会在导体内部形成一圈圈闭合的电流线，称为涡流，由此导致的能量损耗叫做涡流损耗。涡流损耗会随着电流增加而急剧增大，特别是在SVC系统大电流的环境下，如果不对穿墙套管的设计做特殊考虑，有可能产生过大的涡流损耗，损耗产生温升导致穿墙套管温度超过限制，从而会对SVC系统的可靠性产生影响。因此，十分有必要分析并关注穿墙套管的设计细节，以保证穿墙套管板不出现温度过高的情况，创造可靠的设备运行环境，使SVC系统安全稳定的运行。分析了在集装箱式SVC的穿墙套管设计工作中如何减小涡流损耗的影响,并结合工程仿真,给出设计方案.rn 流过穿墙套管的电流对穿墙套管安装板的涡流效应是造成套管安装板和集装箱发热的主要原因。穿墙套管安装板材料的选择和开缝的选取，会对涡流损耗的产生造成至关重要的影响。针对集装箱体的特殊结构条件，在穿墙套管安装设计时，需要尽可能地避免磁路构成回路，以最大限度减少磁通密度，减小涡流损耗，以保障设备的可靠运行，减小故障概率。对于本文所举出的设计实例中，在同相上下布置的进出套管的安装板之间再开5mm的通缝是一个比较好的设计方案。

摘要： 为了研究速度效应对漏磁检测的影响,首先通过楞次定律对漏磁检测模型进行理论分析,得到钢板在进入和远离磁场时的涡流分布,并发现由涡流产生的磁场会改变空间背景磁场的分布从而影响检测信号.随后,搭建高速漏磁实验平台对此进行验证,实验中采用高速旋转代替直线运动.实验发现,在圆盘进入磁化器的区域涡流产生的磁场与原磁化器产生的磁场方向相同,造成检测信号的基线向上漂移,且随速度的增大该涡流产生的磁场随之增大,基线的漂移也更加明显;在圆盘远离磁化器时涡流产生的磁场与原磁场方向相反,造成基线朝下漂移;在圆盘中间位置处由于磁场变化不大,感应涡流较小,对检测信号的影响也相对较小.

摘要： 为了使活体核磁共振波谱信号能被用于组织代谢物浓度量化，从而用于疾病的诊断，需要对原始信号进行去噪，抑制水信号以及涡流效应。本文建立了活体核磁共振信号的模型，模拟了原始信号，并实现了拟合去噪，水信号抑制以及涡流效应的算法，实验结果良好，证明了这些算法的可行性。

摘要： 本发明公开了一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统，该系统由流量调节阀、涡流管、热流逸式气体分离设备、气体收集箱、第一压力调节阀、气体混合箱、第二压力调节阀等组成。本发明的优点：1.本发明提供的气体分离系统与现有技术相比：1)无需“液体吸收剂再生”系统，也无需“固体吸附剂再生”系统，能耗低、系统流程简单，可以连续运行。2)可以通过调整运行工况获得多种气体产品，成本低、启动快、易于操作和调节。

摘要： 本发明公开了一种基于微/纳尺度热流逸效应和宏观涡流冷热效应的气体分离系统，该系统由流量调节阀、涡流管、热流逸式气体分离设备、气体收集箱、第一压力调节阀、气体混合箱、第二压力调节阀等组成。本发明的优点：1.本发明提供的气体分离系统与现有技术相比：1)无需“液体吸收剂再生”系统，也无需“固体吸附剂再生”系统，能耗低、系统流程简单，可以连续运行。2)可以通过调整运行工况获得多种气体产品，成本低、启动快、易于操作和调节。

摘要： 本实用新型属于孔裂纹检测领域，具体涉及一种规避孔边涡流检测边缘效应的装置。所述装置包括锥形桶和涡流仪；涡流检测时，锥形桶(1)位于待检测孔中，且锥形桶的小头端位于孔内，大头端位于孔外；涡流仪(2)的直角笔式探头的外廓直角端紧贴锥形桶，直角笔式探头的下端垂直放置在孔边表面上；直角笔式探头绕锥形桶旋转，用以检测孔裂纹。该装置能够有效规避该孔的涡流检测边缘效应。

摘要： 本发明公开了一种基于涡流效应的高温物流凹陷码检测系统，包括凹陷码、检测器和控制器；其中，凹陷码由打印在工件表面的多个深浅不一的凹槽组成；检测器包括壳体、电路板和多个传感器；电路板设置在壳体内部，控制器与电路板电连接；传感器固定在壳体上；当检测器距离凹陷码一定距离时，传感器与凹陷码之间产生电磁感应，凹槽深度引起传感器参数变化；电路板将传感器的参数变化转化为电信号的变化，控制器将电信号转化为可视的数字信息，获得凹陷码的编码信息并对编码信息进行存储。本发明直接在物体表面做凹陷图形几何编码，无需内嵌任何其他编码介质，码型能持久保持，且利用电涡流探测技术的抗干扰能力强的特点，即使局部污损也不会造成误读。

摘要： 本发明公开了一种基于电涡流效应的抗磁悬浮气体粘度计，其特征在于，包括铝片、悬浮转子、磁极阵列、密闭容器、线圈组、线圈控制器、激光位移传感器、气压表、第一气阀、第二气阀；铝片与悬浮转子均为圆片状，两者同心地粘合在一起，磁极阵列设置在密闭容器内部底面上，悬浮转子悬浮于磁极阵列上方，线圈控制器控制线圈在铝片上方产生旋转磁场，通过激光位移传感器捕捉铝片的运动数据，通过测量铝片的转速进而得到气体的粘度值。本发明实现了气体微小粘度高精度测量功能，将电涡流效应与抗磁悬浮技术相结合，利用抗磁悬浮技术低刚度、无机械摩擦的特点，实现了低粘度气体粘度的精确测量。

摘要： 本发明公开了一种基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器，包括定尺和动尺两部分，定尺包括定尺基体和第一涡流反射单元、第二涡流反射单元，动尺包括动尺基体和第一传感单元、第二传感单元，传感单元外部为激励线圈，内部为感应线圈组，从而形成第一测量通道和第二测量通道。所有激励线圈线圈串联并通入交流激励电信号，当动尺相对定尺在测量方向平行移动时，输出的感应信号经处理后可得到高精度的绝对直线位移值。该传感器具有结构简单、适用范围广、灵敏度高等优点，在保证高分辨力的情况下，可以实现高精度绝对式直线位移测量。

摘要： 本发明公开了一种基于涡流效应的污染土壤热脱附修复系统及其方法，该系统包括气体压缩单元、涡流换热反应器、热气体注入单元、气体抽提单元以及废液回收处理单元；所述方法包括气体循环加热及挥发性有机污染土壤修复。本发明以热脱附气为传热媒介，将气体压力转化为热脱附所需能量，利用涡流效应实现气体热量分离，高温气体用于热脱附，低温气体用于脱附废气中污染物的冷凝分离，实现气体和能量的双循环利用。具有经济、节能、环保的优势，可实现挥发性有机污染土壤的高效修复。

摘要： 本发明涉及一种基于永磁体斥力和电涡流效应的自复位阻尼器，属于结构振动与控制技术领域。包括左传动轴、内挡块、永磁体a、传动外管、永磁体b、永磁体c、外挡块、永磁体e、耗能内管和右传动轴。本发明借助永磁体斥力的特性，实现阻尼器的刚度随位移变化指数增加的变刚度效果，利用电涡流效应耗能，阻尼力与轴向运动速度直接相关，阻尼器突出优势为：小震起滑力小阻尼器可提前进入工作状态，中震利用电涡流阻尼器有效耗能，大震可增加结构刚度控制发生大变形；阻尼器的复位和耗能材料均采用非接触式力传递，耐久性和稳定性好；本发明工作机理明晰，结构简单合理，是钕铁硼永磁体在自复位阻尼器领域的一种新尝试，有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于涡流效应的微塑料收集装置，该装置包括清洗模块、涡轮模块、收集压缩模块以及推进模块四个模块。清洗模块通过齿轮传动带动清洗刷头和清洗喷头的交叉运动实现滤网的清洗，防止滤网堵塞。涡轮模块利用水流的涡流效应使微塑料能顺利通过轨道进入收集压缩模块，收集压缩模块由收集槽、弹簧、隔板、滤网组成，利用弹簧的弹力实现微塑料在收集箱体的富集。推进模块由六个水下螺旋桨组成，实现装置的运动。装置能够对在水面和水中的大垃圾与微塑料分离并进行收集，结构简单，操作方便。

摘要： 本发明公开了一种基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器，包括动尺和定尺，定尺为由定阵面沿X方向、Y方向切割而成的矩形结构，定阵面包括定阵面基体和嵌在该定阵面基体上的m×n个电涡流金属反射片，电涡流金属反射片的形状为矩形，m×n个电涡流金属反射片排列成在X'方向等间隔的m行和在Y'方向等间隔的n列；动尺包括动尺基体和布置在动尺基体上的四个平面矩形螺旋线圈，四个平面矩形螺旋线圈排列成在X'方向等间隔的两行和在Y'方向等间隔的两列。其能简化结构、提高适用性，并且减小加工工艺对测量结果的影响，提高测量精度。