基于渦流檢測的涂層測厚儀研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時間:2023-04-03 19:22
隱身技術(shù)領(lǐng)域是國防科技重點(diǎn)研究的領(lǐng)域。世界各國都投入了大量財(cái)力與人力對隱身技術(shù)進(jìn)行了研究。而隱身性能是否優(yōu)秀,極為關(guān)鍵的一點(diǎn),則在于吸波涂層的質(zhì)量。而吸波涂層的質(zhì)量好壞,一個重要的影響指標(biāo),便是其吸波涂層厚度的精確性與均勻性。為了保證隱身材料在生產(chǎn)過程中擁有高精度的厚度監(jiān)測手段是隱身材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的一大關(guān)鍵問題。為了解決這個問題,需要在不破壞材料結(jié)構(gòu)情況下,周期性的對材料厚度進(jìn)行檢測。在比較了常用的幾種工業(yè)厚度測量的方法后,本文選用了渦流法去測量吸波涂層厚度。本文詳細(xì)研究了傳統(tǒng)渦流涂層厚度檢測的原理,脈沖渦流無損檢測的等效模型,結(jié)合了提離效應(yīng)在渦流檢測中應(yīng)用,提出了針對非磁性金屬基體上非導(dǎo)電覆蓋層厚度測量的方法。并對理論進(jìn)行應(yīng)用,提出一種手持式渦流吸波涂層檢測儀器設(shè)計(jì)方案。文章先提出了渦流傳感器的設(shè)計(jì)方案,采用高導(dǎo)磁率金屬屏蔽罩約束渦流探頭的磁力線范圍,提升檢測性能,并使用尖端觸點(diǎn)的方法減少因?yàn)楸砻娴牟黄秸麕淼臏y量誤差。然后搭建了實(shí)驗(yàn)平臺,驗(yàn)證了傳感器設(shè)計(jì)方案的可行性,并且使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為電路設(shè)計(jì)提供參考。然后基于MSP430平臺,設(shè)計(jì)了信號發(fā)生電路,信號調(diào)理電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,電源電...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 測厚儀產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 需求分析與設(shè)計(jì)要求
1.3.1 需求分析
1.3.2 設(shè)計(jì)要求
1.4 文章結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
第二章 渦流無損檢測技術(shù)與測厚原理概述
2.1 渦流檢測原理分析與線圈阻抗分析
2.1.1 渦流檢測與渦流測厚原理
2.1.2 渦流檢測模型與線圈阻抗分析
2.2 渦流涂層測厚儀系統(tǒng)框圖
2.3 本章小結(jié)
第三章 測厚儀前端電路分析與設(shè)計(jì)
3.1 渦流探頭設(shè)計(jì)
3.1.1 檢測頻率與滲透深度
3.1.2 溫度對檢測線圈的影響
3.1.3 渦流探頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 信號發(fā)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
3.2.1 直接數(shù)字頻率合成器原理
3.2.2 信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.3 信號檢測電路設(shè)計(jì)與分析
3.3.1 平衡電橋電路分析
3.3.2 信號檢測電路設(shè)計(jì)
3.4 信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第四章 涂層測厚儀核心電路分析與設(shè)計(jì)
4.1 微處理器選型與外圍電路設(shè)計(jì)
4.1.1 微處理器需求分析與選型
4.1.2 微處理器外圍電路設(shè)計(jì)
4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)
4.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)
4.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
4.2.3 ADC基準(zhǔn)源電路設(shè)計(jì)
4.3 電源模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 供電電路設(shè)計(jì)
4.3.2 電源充電模塊與保護(hù)模塊設(shè)計(jì)
4.4 噪聲分析
4.4.1 驅(qū)動模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.2 電源模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.3 基準(zhǔn)源模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換性能測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 涂層測厚儀軟件與算法設(shè)計(jì)
5.1 涂層測厚儀軟件框架設(shè)計(jì)
5.2 涂層測厚儀算法設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 樣機(jī)測試實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
6.1 樣機(jī)使用方法與待測試件
6.2 樣機(jī)測試結(jié)果與分析
6.2.1 探究樣機(jī)對不同基底試件的測量性能
6.2.2 探究樣機(jī)對復(fù)合基底試件的測量性能
6.2.3 探究溫度補(bǔ)償對樣機(jī)測試精度的影響
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
本文編號:3781001
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 測厚儀產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 需求分析與設(shè)計(jì)要求
1.3.1 需求分析
1.3.2 設(shè)計(jì)要求
1.4 文章結(jié)構(gòu)
1.5 本章小結(jié)
第二章 渦流無損檢測技術(shù)與測厚原理概述
2.1 渦流檢測原理分析與線圈阻抗分析
2.1.1 渦流檢測與渦流測厚原理
2.1.2 渦流檢測模型與線圈阻抗分析
2.2 渦流涂層測厚儀系統(tǒng)框圖
2.3 本章小結(jié)
第三章 測厚儀前端電路分析與設(shè)計(jì)
3.1 渦流探頭設(shè)計(jì)
3.1.1 檢測頻率與滲透深度
3.1.2 溫度對檢測線圈的影響
3.1.3 渦流探頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 信號發(fā)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
3.2.1 直接數(shù)字頻率合成器原理
3.2.2 信號發(fā)生電路設(shè)計(jì)
3.3 信號檢測電路設(shè)計(jì)與分析
3.3.1 平衡電橋電路分析
3.3.2 信號檢測電路設(shè)計(jì)
3.4 信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第四章 涂層測厚儀核心電路分析與設(shè)計(jì)
4.1 微處理器選型與外圍電路設(shè)計(jì)
4.1.1 微處理器需求分析與選型
4.1.2 微處理器外圍電路設(shè)計(jì)
4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)
4.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)
4.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
4.2.3 ADC基準(zhǔn)源電路設(shè)計(jì)
4.3 電源模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 供電電路設(shè)計(jì)
4.3.2 電源充電模塊與保護(hù)模塊設(shè)計(jì)
4.4 噪聲分析
4.4.1 驅(qū)動模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.2 電源模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.3 基準(zhǔn)源模塊噪聲分析與計(jì)算
4.4.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換性能測試
4.5 本章小結(jié)
第五章 涂層測厚儀軟件與算法設(shè)計(jì)
5.1 涂層測厚儀軟件框架設(shè)計(jì)
5.2 涂層測厚儀算法設(shè)計(jì)
5.3 本章小結(jié)
第六章 樣機(jī)測試實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
6.1 樣機(jī)使用方法與待測試件
6.2 樣機(jī)測試結(jié)果與分析
6.2.1 探究樣機(jī)對不同基底試件的測量性能
6.2.2 探究樣機(jī)對復(fù)合基底試件的測量性能
6.2.3 探究溫度補(bǔ)償對樣機(jī)測試精度的影響
6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
本文編號:3781001
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