本文選題：低氫型焊條 + 藥皮含水量��； 參考：《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：快速、無損、在線的測定方法,對于低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量具有重要意義。本文提出一種新的基于電容法檢測低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量方法,分析并驗證了其測量原理。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計一種半封閉式圓筒狀電容傳感器,并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析,得出傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)。依據(jù)國標(biāo)GB5117-1995測量焊條藥皮含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法對所研制的電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器進(jìn)行標(biāo)定,采用較常用的三種不同尺寸的J707低氫型堿性焊條作為該實驗的實驗材料,展開對該型號傳感器的實驗研究。實驗結(jié)果表明,焊條藥皮含水量在小于2.4%范圍內(nèi),焊條藥皮含水量與焊條藥皮作為介質(zhì)的電容器電容值具有較好的線性關(guān)系,并通過誤差分析確定了該型號焊條的吸水飽和點。最后,基于該型號焊條的電容式焊條藥皮含水量傳感器設(shè)計了檢測系統(tǒng),測試了其檢測性能,結(jié)果表明此系統(tǒng)符合焊條藥皮含水量檢測要求。該研究對焊條的無損、快速、現(xiàn)場可在線檢測具有十分重要的應(yīng)用價值。本文主要進(jìn)行了以下四個方面的課題研究工作:(1)針對目前水分檢測原理、技術(shù)和常用傳感器,分析其測量原理,并對各種檢測傳感器進(jìn)行對比分析和研究,提出一種新的電容式測量焊條藥皮含水量的檢測方法。(2)基于對傳感器原理和傳感器分類的分析,得出電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器設(shè)計方案,并對其結(jié)構(gòu)、測量原理、等效模型做了分析和計算,然后通過傳感器應(yīng)力分析和有限元分析對傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為傳感器制作提供理論依據(jù)。(3)通過進(jìn)行焊條藥皮含水量的標(biāo)定實驗,測定了該傳感器涉及到的各項性能指標(biāo),結(jié)果表明此傳感器能夠應(yīng)用于焊條藥皮含水量檢測。在標(biāo)定實驗研究中,應(yīng)用最小二乘法回歸方程、多項式回歸方程、一元線性回歸方程三種誤差分析方法,準(zhǔn)確找到該型號焊條藥皮吸水飽和點。(4)設(shè)計了電容式焊條藥皮含水量傳感器檢測系統(tǒng),分別從硬件、軟件方面對系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。以單運放配合模擬開關(guān)構(gòu)成差分充放電電容檢測電路,實現(xiàn)了對傳感器電容值的高精度檢測。同時在軟件上,設(shè)計出數(shù)字濾波器,提高了系統(tǒng)的檢測準(zhǔn)確率,減小了系統(tǒng)檢測的誤差。
[Abstract]:The rapid, nondestructive and on-line measurement method is of great significance for the measurement of water content in the coating of low hydrogen alkaline electrode. In this paper, a new method based on capacitance method is proposed to measure the moisture content of the coating of low hydrogen basic electrode, and its measuring principle is analyzed and verified. On this basis, a semi-closed cylindrical capacitive sensor is designed, and its structure is optimized and analyzed, and the structural parameters of the sensor are obtained. According to the national standard GB5117-1995 standard method for measuring moisture content of electrode coating, the developed capacitive low hydrogen basic electrode coating water content sensor was calibrated. Three kinds of J707 low hydrogen alkaline electrode with different sizes were used as the experimental materials. The experimental study of the sensor was carried out. The experimental results show that the moisture content of the electrode coat is less than 2.4%, and the capacitance of the capacitor with the electrode coating as the medium has a good linear relationship, and the water absorption saturation point of the electrode is determined by error analysis. Finally, based on the capacitive electrode coating moisture sensor, the detection system is designed and its testing performance is tested. The results show that the system meets the requirements of electrode coating moisture detection. This research has very important application value for non-destructive, fast and on-line detection of welding rod. This paper mainly carried out the following four aspects of research work: 1) in view of the current principle, technology and common sensors of water detection, the measurement principle is analyzed, and various kinds of detection sensors are comparatively analyzed and studied. Based on the analysis of sensor principle and sensor classification, a design scheme of capacitive low hydrogen basic electrode coating moisture sensor is proposed, and its structure is analyzed. The measurement principle and equivalent model are analyzed and calculated, and then the structural parameters of the sensor are optimized by the stress analysis and finite element analysis of the sensor, which provides a theoretical basis for the fabrication of the sensor. The results show that the sensor can be used to detect the moisture content of electrode coating. In the calibration experiment, three error analysis methods, least square regression equation, polynomial regression equation and univariate linear regression equation, are used. The measuring system of water content sensor for capacitive electrode coating is designed. The hardware and software of the system are introduced in detail. The differential charge-discharge capacitance detection circuit is composed of single operational amplifier and analog switch, which realizes the high precision detection of the capacitance value of the sensor. At the same time, the digital filter is designed in the software, which improves the detection accuracy of the system and reduces the error of the system detection.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212;TP274

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧林菊;;幾種固體水分電測法及其比較[J];時代農(nóng)機(jī);2015年10期

2 胡良煥;楊國濤;侯永春;郭曉學(xué);秦鉚;;基于語音播報的環(huán)境監(jiān)測儀的應(yīng)用研究[J];信息通信;2015年10期

3 石德全;康凱嬌;李大勇;劉成前;;電容法測量濕型砂水分的非線性分析和校正[J];鑄造;2015年10期

4 鄧麗莉;桑勝波;張文棟;唐曉亮;李朋偉;胡杰;李剛;菅傲群;;基于Pcap01芯片的高精度微電容檢測系統(tǒng)設(shè)計[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2013年08期

5 郭文川;王婧;朱新華;;基于介電特性的燕麥含水率預(yù)測[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2012年24期

6 鐘家洪;夏勇;;論傳感器使用中的抗干擾技術(shù)[J];科技風(fēng);2012年18期

7 孫堅;倪杭飛;范俊杰;;電阻式木材水分測試儀校準(zhǔn)方法研究[J];工業(yè)計量;2012年S1期

8 李鈺潔;王長湖;田洪祥;;潤滑油含水率檢測電容傳感器的設(shè)計及實驗研究[J];潤滑與密封;2011年09期

9 李加念;洪添勝;馮瑞玨;岳學(xué)軍;羅瑜清;;基于真有效值檢測的高頻電容式土壤水分傳感器[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2011年08期

10 趙振剛;劉曉為;王鑫;金海燕;譚曉昀;;基于555多諧振蕩器檢測的碳納米管濕敏傳感器[J];光學(xué)精密工程;2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 何毅;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電容法刨花含水率測試儀的研究與開發(fā)[D];南京林業(yè)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 藍(lán)洪芳;基于電容邊緣效應(yīng)的叉指式微加速度計性能分析[D];電子科技大學(xué);2016年

2 武曉南;等離子體鞘套中三波相互作用下電磁傳播特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 王健行;冰層厚度檢測電容傳感器優(yōu)化設(shè)計[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2014年

4 矯健;線性回歸模型參數(shù)有偏估計的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 許輝銘;MEMS壓阻式壓力傳感器的DSP數(shù)字補償技術(shù)應(yīng)用研究[D];廈門大學(xué);2014年

6 海靜;基于位移測量的差動電容傳感器研究[D];東華大學(xué);2014年

7 樓進(jìn)峰;MEMS電容式傳感器的批量標(biāo)定方法研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

8 劉偉;電容式智能水分測定儀的研制[D];陜西科技大學(xué);2013年

9 沙星宇;電容傳感器三維有限元模型研究及優(yōu)化設(shè)計[D];東北大學(xué);2012年

10 胡平欣;電容式糧食水分在線檢測系統(tǒng)的研究[D];東北大學(xué);2012年

，

本文編號：1886674