基于交變電磁場(chǎng)的鋼板表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:基于交變電磁場(chǎng)的鋼板表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,鋼板的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)已成為衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方法。隨著設(shè)備和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)以及自動(dòng)化控制水平的不斷提高,用戶對(duì)鋼板表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高。對(duì)于軋鋼、鋼板、管道等鐵磁性材料的安全檢測(cè),最常用的技術(shù)就是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。其中,交變電磁檢測(cè)技術(shù)憑借探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需耦合劑、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),在鋼板的無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用。為了能夠更加精確的檢測(cè)鋼板的表面裂紋缺陷,提高檢測(cè)精度,本文研究了鐵磁性鋼板的磁化過(guò)程,提出了交變電磁檢測(cè)技術(shù)對(duì)鋼板進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。通過(guò)交變電磁技術(shù)檢測(cè)原理,分析交變電磁技術(shù)在金屬鋼板缺陷檢測(cè)中的特點(diǎn),解釋交變電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)與鋼板表面感應(yīng)電流的關(guān)系,利用COMSOL軟件對(duì)鋼板試件缺陷進(jìn)行有限元仿真及結(jié)果分析。為充分證明基于交變電磁場(chǎng)檢測(cè)的可靠性,仿真中通過(guò)改變裂紋尺寸等條件,研究交變電磁檢測(cè)系統(tǒng)的影響因素:激勵(lì)頻率強(qiáng)度、裂紋尺寸大小。分析了鋼板試件表面和近表面磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)交變電磁檢測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì)線圈與檢測(cè)線圈的探頭設(shè)計(jì)與制作,研究鋼板試件表面和近表面的缺陷,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)裂紋缺陷的自動(dòng)識(shí)別。通過(guò)LCD觸摸屏對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示及存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)裂紋缺陷的識(shí)別,實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性良好,可靠性較高,更直觀、準(zhǔn)確、全面地獲取與缺陷相關(guān)信息。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)鋼板缺陷進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,完善實(shí)驗(yàn)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)分別對(duì)存在不同裂紋大小的鋼板進(jìn)行檢測(cè),觀察LCD觸摸屏的幅值變化,得到不同裂紋缺陷的幅值信息并進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相同條件下,隨著激勵(lì)頻率強(qiáng)度、裂紋長(zhǎng)度、裂紋寬度的增加,缺陷處得到的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱;隨著裂紋深度的增加,缺陷處的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加,檢測(cè)深度達(dá)到5-6mm。
【關(guān)鍵詞】:鋼板裂紋 交變電磁場(chǎng) 表面缺陷 有限元仿真 數(shù)據(jù)處理 實(shí)時(shí)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG115.28
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-25
- 1.1 課題研究的目的和意義9-10
- 1.2 無(wú)損檢測(cè)方法的概述10-18
- 1.2.1 漏磁檢測(cè)11-12
- 1.2.2 超聲檢測(cè)12-13
- 1.2.3 渦流檢測(cè)13-15
- 1.2.4 磁粉檢測(cè)15-17
- 1.2.5 射線檢測(cè)17-18
- 1.3 交變電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
- 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)概述21-23
- 1.5 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排23-25
- 1.5.1 論文的主要內(nèi)容23
- 1.5.2 論文的章節(jié)安排23-25
- 第2章 交變電磁場(chǎng)的理論基礎(chǔ)25-34
- 2.1 交變電磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)理25-27
- 2.1.1 趨膚效應(yīng)原理25-26
- 2.1.2 閉合磁路模型分析26-27
- 2.2 交變電磁場(chǎng)檢測(cè)原理及理論模型分析27-33
- 2.2.1 空氣中U型鐵氧體解析27-29
- 2.2.2 交變電磁場(chǎng)測(cè)量原理29-33
- 2.3 本章小結(jié)33-34
- 第3章 交變電磁場(chǎng)的有限元仿真分析34-47
- 3.1 COMSOL Multiphysics仿真軟件34-36
- 3.1.1 有限元仿真軟件的概述34-35
- 3.1.2 有限元仿真步驟與特點(diǎn)35-36
- 3.2 交變電磁場(chǎng)三維模型的建立36-39
- 3.2.1 構(gòu)建有限元仿真幾何模型36-37
- 3.2.2 求解域后處理37-39
- 3.3 交變電磁場(chǎng)仿真結(jié)果分析39-46
- 3.4 本章小結(jié)46-47
- 第4章 交變電磁場(chǎng)的鋼板裂紋測(cè)量系統(tǒng)47-62
- 4.1 交變電磁場(chǎng)的系統(tǒng)組成47-48
- 4.2 傳感器設(shè)計(jì)48-52
- 4.3 交變電磁場(chǎng)的硬件模塊設(shè)計(jì)52-61
- 4.3.1 激勵(lì)信號(hào)源52-54
- 4.3.2 信號(hào)發(fā)生器電路的實(shí)現(xiàn)54-59
- 4.3.3 積分電路的設(shè)計(jì)59
- 4.3.4 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)59-60
- 4.3.5 信號(hào)采集裝置60-61
- 4.4 本章小結(jié)61-62
- 第5章 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析62-68
- 5.1 檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)62-64
- 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-67
- 5.3 本章小結(jié)67-68
- 第6章 結(jié)論68-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 附錄A 交變電磁場(chǎng)檢測(cè)電路實(shí)物圖72-73
- 附錄B 串口數(shù)據(jù)采集調(diào)試程序73-76
- 在學(xué)研究成果76-77
- 致謝77
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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本文關(guān)鍵詞:基于交變電磁場(chǎng)的鋼板表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):308349
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