本文關鍵詞：渦流檢測系統設計與信號處理算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：渦流檢測技術是近年來發(fā)展較快的一種無損檢測技術，渦流檢測是一種以電磁感應為基礎的電磁測量技術，是用來檢測導電構件表面和近表面缺陷的一種探傷方法。無損檢測技術近年來在航空、船舶等無損檢測領域得到了廣泛的重視和應用。能夠快速準確的對金屬導體所存在的缺陷進行檢測，并對材料電磁性能做出評價。 論文在深入國內外渦流檢測技術發(fā)展狀況的基礎上，對棒狀材料的裂紋缺陷的尺寸檢測等關鍵技術進行了理論研究。根據電磁場理論基礎，對多匝線圈構成的差分渦流探頭進行有限元仿真分析，為渦流傳感器的設計提供理論積累。 針對被測試件的幾何特性以及物理特性，詳細介紹專用渦流探頭的設計。分析并設計渦流檢測系統的各硬件部分，主要包括設計基于DDS原理的激勵信號源，交流自平衡橋式測量電路，自平衡調整電路、數據采集電路以及增益控制電路。利用LabVIEW開發(fā)圖形化上位機操作軟件，實現系統控制、數據傳輸、缺陷檢測與顯示的簡便化操作，缺陷以帶狀圖和阻抗平面圖的形式顯示，檢測結果清晰明了。 最后，利用設計的硬件系統對鋁棒試件進行各種尺寸的缺陷檢測實驗，檢驗系統的可靠性和檢測精度。對實驗所得數據進行后續(xù)處理，提高系統的檢測精度。通過對測量數據進行多參數擬合，確定了該材料檢測所用的激勵信號最佳頻率，，可為其他類似檢測應用提供參考。
【關鍵詞】：渦流檢測 有限元仿真 LabVIEW 信號處理 多參數擬合
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH878;TN911.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.1.1 課題背景9-10
• 1.1.2 課題研究的意義10
• 1.2 渦流檢測國內外研究現狀10-11
• 1.3 渦流檢測的研究進展11-12
• 1.4 本文的主要研究內容12-14
• 2 渦流檢測原理14-20
• 2.1 渦流檢測的原理14
• 2.2 趨膚效應與滲透深度14-15
• 2.3 渦流線圈的阻抗分析15-17
• 2.4 影響線圈阻抗因素17-19
• 2.5 本章小結19-20
• 3 渦流傳感器的仿真與設計20-42
• 3.1 渦流傳感器的仿真與設計20
• 3.2 渦流傳感器的分類20-21
• 3.3 渦流傳感器等效電路分析21-24
• 3.3.1 影響傳感器性能的因素23-24
• 3.3.2 線圈的形狀和幾何參數24
• 3.4 不同線圈軸線上磁場分布24-30
• 3.4.1 磁場在矩形線圈對稱軸線上的分布24-29
• 3.4.2 圓柱形線圈對稱軸線上的磁場分布29-30
• 3.5 有限元仿真分析30-31
• 3.6 三維渦流場的數學模型31-32
• 3.7 系統有限元仿真32-37
• 3.7.1 參數化（APDL）幾何建模32-35
• 3.7.2 網格劃分35-36
• 3.7.3 施加載荷及求解36
• 3.7.4 后處理過程及分析36-37
• 3.8 影響檢測因素的仿真分析37-40
• 3.8.1 探頭提離變化對渦流信號的影響37-39
• 3.8.2 探頭線圈尺寸對渦流探頭性能的影響39-40
• 3.9 傳感器的制作40-41
• 3.10 本章總結41-42
• 4 渦流檢測系統硬件電路設計42-58
• 4.1 渦流檢測硬件系統的總體設計42-52
• 4.1.1 渦流檢測系統的組成42
• 4.1.2 核心控制及通信模塊設計42-43
• 4.1.3 激勵信號產生模塊的設計43
• 4.1.4 單片機 C8051F340 與 DDS 的接口設計43-44
• 4.1.5 交流電橋的設計44-46
• 4.1.6 前置放大電路的設計46-47
• 4.1.7 程控增益放大設計電路47-49
• 4.1.8 自動平衡的設計49-52
• 4.2 信號合成電路52-53
• 4.3 檢波濾波53-56
• 4.4 ADC 采集系統56-57
• 4.5 本章小結57-58
• 5 系統檢測試驗及信號處理58-74
• 5.1 渦流檢測系統的接口說明58-59
• 5.2 渦流檢測系統上位機設計59-60
• 5.3 鋁制試件裂紋檢測60-61
• 5.4 渦流檢測帶狀圖和阻抗圖61-63
• 5.5 渦流信號處理63
• 5.6 渦流檢測的信號處理方法63-67
• 5.7 缺陷信號的最小二乘法處理67-73
• 5.8 本章小結73-74
• 6 總結與展望74-76
• 6.1 主要研究成果及結論74
• 6.2 展望74-76
• 附錄76-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果81-82
• 致謝82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前7條

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中國博士學位論文全文數據庫 前1條

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  本文關鍵詞：渦流檢測系統設計與信號處理算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：334992