本文關(guān)鍵詞：巴克豪森無損檢測(cè)儀器設(shè)計(jì)與開發(fā)

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)的工業(yè)化水平逐漸提高,各種類型的機(jī)械設(shè)備在行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛,伴隨著這些機(jī)械設(shè)備的廣泛應(yīng)用,其存在的安全隱患也逐漸顯露出來,使用無損檢測(cè)對(duì)這些關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量鑒定和壽命評(píng)估,可以直接有效的發(fā)現(xiàn)這些類型的安全隱患,防止重大事故的發(fā)生。近些年來,隨著電磁理論和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展,早在1919年就發(fā)現(xiàn)的磁巴克豪森噪聲檢測(cè)技術(shù)在電磁無損檢測(cè)領(lǐng)域得到了新的應(yīng)用和推廣。本文主要工作如下:介紹了無損檢測(cè)技術(shù)的重要性并著重講述了巴克豪森噪聲(Magnetic Barkhausen noise,MBN)檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀;闡述了磁疇和磁疇壁的概念以及磁化理論,基于磁疇壁翻轉(zhuǎn)的巴克豪森噪聲檢測(cè)理論基礎(chǔ);分析了材料性質(zhì)、激勵(lì)電壓和頻率對(duì)MBN信號(hào)的影響;總結(jié)了MBN信號(hào)的分析方法:時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征、頻譜、包絡(luò)線、脈沖幅值分布。開發(fā)了MBN無損檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)主要硬件元器件進(jìn)行了選型,設(shè)計(jì)了信號(hào)發(fā)生器、功率放大電路、激勵(lì)線圈、信號(hào)調(diào)理電路、檢測(cè)線圈等,并分析比較了不同檢測(cè)傳感器特性。利用LabVIEW開發(fā)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了MBN信號(hào)檢測(cè)和分析流程,構(gòu)建了檢測(cè)軟件系統(tǒng)的模塊化結(jié)構(gòu),分析了參數(shù)設(shè)置、儀器系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)分析、輔助功能等各個(gè)模塊的主要功能和聯(lián)系。利用所開發(fā)的MBN檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了具有不同材料性質(zhì)的典型試樣,檢測(cè)了MBN信號(hào)時(shí)域統(tǒng)計(jì)特征、頻域特征、包絡(luò)線和脈沖幅值分布等,分析了激勵(lì)信號(hào)參數(shù)、材質(zhì)、材料狀態(tài)等對(duì)MBN信號(hào)的影響。最后對(duì)文章的主要工作進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié),并展望了后續(xù)需要進(jìn)一步研究的工作。
【關(guān)鍵詞】：巴克豪森 鐵磁材料 無損檢測(cè) LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH878
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題研究背景8-9
• 1.2 巴克豪森無損檢測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的主要研究工作及內(nèi)容安排11-12
• 2 巴克豪森噪聲檢測(cè)的理論基礎(chǔ)12-25
• 2.1 磁疇和磁疇壁12-13
• 2.2 磁化理論13-16
• 2.2.1 磁化曲線14-15
• 2.2.2 磁滯回線15-16
• 2.3 巴克豪森效應(yīng)16-19
• 2.3.1 MBN檢測(cè)原理16-17
• 2.3.2 MBN信號(hào)的影響因素17-19
• 2.4 MBN信號(hào)分析方法19-24
• 2.4.1 時(shí)域特征分析19-21
• 2.4.2 頻譜分析21-22
• 2.4.3 包絡(luò)線分析22-23
• 2.4.4 脈沖幅值分布分析23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 MBN檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)25-35
• 3.1 MBN檢測(cè)系統(tǒng)組成25
• 3.2 激勵(lì)設(shè)計(jì)25-29
• 3.2.1 信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)25-26
• 3.2.2 功率放大器設(shè)計(jì)26-28
• 3.2.3 激勵(lì)線圈設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 信號(hào)檢測(cè)部分設(shè)計(jì)29-31
• 3.3.1 霍爾傳感器29-30
• 3.3.2 巨磁阻傳感器30-31
• 3.3.3 檢測(cè)線圈31
• 3.4 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.5 數(shù)據(jù)采集卡的選擇33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 4 MBN檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)35-44
• 4.1 虛擬儀器35-37
• 4.1.1 虛擬儀器的概念35
• 4.1.2 虛擬儀器的系統(tǒng)組成35-37
• 4.2 LabVIEW——虛擬儀器開發(fā)環(huán)境37-38
• 4.2.1 LabVIEW簡介37
• 4.2.2 LabVIEW的編程特點(diǎn)37-38
• 4.3 MBN檢測(cè)系統(tǒng)軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)38-43
• 4.3.1 參數(shù)設(shè)置模塊41
• 4.3.2 系統(tǒng)控制模塊41
• 4.3.3 數(shù)據(jù)分析模塊41
• 4.3.4 輔助功能模塊41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 測(cè)試實(shí)驗(yàn)44-61
• 5.1 激勵(lì)信號(hào)對(duì)MBN信號(hào)的影響44-48
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)試樣44-45
• 5.1.2 激勵(lì)電壓對(duì)MBN信號(hào)的影響45-46
• 5.1.3 激勵(lì)頻率對(duì)MBN信號(hào)的影響46-48
• 5.2 材質(zhì)對(duì)MBN信號(hào)的影響48-54
• 5.2.1 開槽試樣制作48-49
• 5.2.2 不同材質(zhì)MBN信號(hào)數(shù)據(jù)分析49-54
• 5.3 材料狀態(tài)改變對(duì)MBN信號(hào)的影響54-60
• 5.3.1 拉伸試樣制作54-55
• 5.3.2 不同材料狀態(tài)MBN信號(hào)數(shù)據(jù)分析55-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 6 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 工作總結(jié)61
• 6.2 研究與展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目目錄67

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本文編號(hào)：952626