本文關(guān)鍵詞：渦流檢測系統(tǒng)設(shè)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(shù)是近年來發(fā)展較快的一種無損檢測技術(shù)，渦流檢測是一種以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的電磁測量技術(shù)，是用來檢測導(dǎo)電構(gòu)件表面和近表面缺陷的一種探傷方法。無損檢測技術(shù)近年來在航空、船舶等無損檢測領(lǐng)域得到了廣泛的重視和應(yīng)用。能夠快速準(zhǔn)確的對金屬導(dǎo)體所存在的缺陷進(jìn)行檢測，并對材料電磁性能做出評價。 論文在深入國內(nèi)外渦流檢測技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，對棒狀材料的裂紋缺陷的尺寸檢測等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了理論研究。根據(jù)電磁場理論基礎(chǔ)，對多匝線圈構(gòu)成的差分渦流探頭進(jìn)行有限元仿真分析，為渦流傳感器的設(shè)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(xì)介紹專用渦流探頭的設(shè)計。分析并設(shè)計渦流檢測系統(tǒng)的各硬件部分，主要包括設(shè)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(diào)整電路、數(shù)據(jù)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(xiàn)系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)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(jié)果清晰明了。 最后，利用設(shè)計的硬件系統(tǒng)對鋁棒試件進(jìn)行各種尺寸的缺陷檢測實驗，檢驗系統(tǒng)的可靠性和檢測精度。對實驗所得數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理，提高系統(tǒng)的檢測精度。通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行多參數(shù)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(yīng)用提供參考。
【關(guān)鍵詞】：渦流檢測 有限元仿真 LabVIEW 信號處理 多參數(shù)擬合
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 渦流檢測的研究進(jìn)展11-12
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)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(yīng)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(jié)19-20
• 3 渦流傳感器的仿真與設(shè)計20-42
• 3.1 渦流傳感器的仿真與設(shè)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(shù)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(shù)學(xué)模型31-32
• 3.7 系統(tǒng)有限元仿真32-37
• 3.7.1 參數(shù)化（APDL）幾何建模32-35
• 3.7.2 網(wǎng)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(jié)41-42
• 4 渦流檢測系統(tǒng)硬件電路設(shè)計42-58
• 4.1 渦流檢測硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計42-52
• 4.1.1 渦流檢測系統(tǒng)的組成42
• 4.1.2 核心控制及通信模塊設(shè)計42-43
• 4.1.3 激勵信號產(chǎn)生模塊的設(shè)計43
• 4.1.4 單片機 C8051F340 與 DDS 的接口設(shè)計43-44
• 4.1.5 交流電橋的設(shè)計44-46
• 4.1.6 前置放大電路的設(shè)計46-47
• 4.1.7 程控增益放大設(shè)計電路47-49
• 4.1.8 自動平衡的設(shè)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(tǒng)56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 系統(tǒng)檢測試驗及信號處理58-74
• 5.1 渦流檢測系統(tǒng)的接口說明58-59
• 5.2 渦流檢測系統(tǒng)上位機設(shè)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(jié)73-74
• 6 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 主要研究成果及結(jié)論74
• 6.2 展望74-76
• 附錄76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)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(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于亞婷;與被測材料無關(guān)的電渦流傳感器基礎(chǔ)理論與實現(xiàn)方法研究[D];電子科技大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：渦流檢測系統(tǒng)設(shè)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