金屬鍍層由于其具有防腐蝕、防磨損、抗氧化性好等優(yōu)點,在機械零件表面廣泛應(yīng)用。鍍層厚度是表征鍍層質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,所以鍍層厚度測量非常重要。渦流檢測法因其成本低、無接觸、對人體無害、檢測效率高等優(yōu)點,成為業(yè)內(nèi)青睞的鍍層厚度檢測方法。傳統(tǒng)的渦流檢測法容易受到探頭提離效應(yīng)的影響,這使得渦流檢測易產(chǎn)生誤差。為了減小測量誤差,本文利用提離交叉點（Lift-Off Point of Intersection,即LOI）這個與探頭提離無關(guān)的特征,提出了一種基于脈沖渦流（Pulsed Eddy Current,即PEC）提離交叉點的鍍層厚度檢測方法,主要研究內(nèi)容如下。首先建立了鍍層厚度脈沖渦流檢測解析模型。采用傅里葉級數(shù)法研究了放置式線圈在雙層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的脈沖渦流場的解析解。研究了單一頻率激勵的諧波渦流場,利用Cheng矩陣得到了雙層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)諧波渦流場的解析解以及檢測線圈感應(yīng)電壓的解析表達式。在此基礎(chǔ)上,利用傅里葉分解,將脈沖激勵分解為多個不同頻率諧波的疊加,利用疊加原理求解了雙層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的脈沖渦流檢測感應(yīng)電壓信號。最后,應(yīng)用有限元模型對解析模型進行驗證。接著,提出了利用LOI坐標(biāo)值來測量非鐵磁... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

防指紋電鍍層Figure1-1Anti-fingerprintcoating

碩士學(xué)位論文2圖1-2脈沖渦流檢測示意圖Figure1-2Schematicdiagramofpulsededdycurrentdetection給激勵線圈輸入脈沖激勵被測試件感應(yīng)出變化的渦流場試件的渦流場產(chǎn)生的變化電磁場反過來影響線圈線圈輸出瞬態(tài)感應(yīng)電壓線圈周圍產(chǎn)生快速衰減的脈沖磁場圖1-3脈沖渦流檢測物理過程圖Figure1-3Physicalprocessdiagramofpulsededdycurrentdetection1.1.2選題意義以往的脈沖渦流檢測，是通過檢測信號的峰值、峰值時間、過零時間等特征量來對試件的厚度進行檢測的[6]。這種檢測方式的缺點是，由于在雙層導(dǎo)電材料鍍層上面又刷有一層厚度不均勻的油漆，或者檢測過程中出現(xiàn)的探頭抖動情況，使得這些特征量在檢測的過程中會受到探頭提離距離變化造成的干擾，從而造成測量誤差，即提離效應(yīng)[7]。當(dāng)檢測線圈和被測試件之間的提離距離發(fā)生改變，其兩端的電壓信號總是相交于一點，這個點叫做提離交叉點（Lift-OffPointofIntersection），簡稱LOI。由于提離交叉點的狀態(tài)不會受到探頭提離效應(yīng)的影響，從而使用提離交叉點作為特征量來進行鍍層測厚會極大地提高測厚的精度。對于在基體上覆蓋非鐵磁性鍍層的雙層導(dǎo)電材料，脈沖渦流檢測信號不經(jīng)任何處理就會產(chǎn)生提離交叉點，示意圖如圖1-4所示。對于在基體上覆蓋鐵磁性鍍層的雙層導(dǎo)電材料，需要將檢測電壓信號進行進一步處理方可找到一個新型的提離交叉點。這種提離交叉點提取方法，

碩士學(xué)位論文20該軟件的用途是能夠方便地對金屬鍍層的厚度進行脈沖渦流檢測。該軟件以PC作為上位機，以該LABVIEW軟件作為上位機程序，其檢測控制部分可以控制數(shù)字信號發(fā)生器產(chǎn)生脈沖激勵，并將脈沖激勵送入檢測線圈，對待測試件進行檢測。然后再由LABVIEW軟件控制NI的數(shù)據(jù)采集卡進行檢測電壓信號的采集，并將采集到的的電壓信號傳輸回LABVIEW軟件，之后再通過編寫的MATLAB程序從不同的提離狀態(tài)下的檢測信號中提取出提離交叉點的時間值，再結(jié)合由兩塊標(biāo)準(zhǔn)鍍件的鍍層厚度和提離交叉點時間值所生成的測厚曲線，得出被測鍍件的鍍層厚度。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，能夠準(zhǔn)確采集電壓信號，并且通過MATLAB腳本編寫的信號處理程序中的插值法可以提取出精確的提離交叉點時間值，從而更增加了鍍層測厚的精度。本軟件采用NI的數(shù)據(jù)采集卡采集脈沖渦流檢測信號并保存。使用設(shè)備：數(shù)字信號發(fā)生器；NI數(shù)據(jù)采集卡。采集原理：數(shù)字信號發(fā)生器不斷發(fā)出脈沖函數(shù)，并且送入線圈探頭，探頭將檢測電壓信號送入數(shù)據(jù)采集卡，并將采集到的的電壓信號傳輸回LABVIEW軟件。通過兩次不同探頭提離時的檢測電壓信號在MATLAB腳本中由插值法得到精確的提離交叉點的時間值，進而計算出鍍層的厚度。信號顯示模塊可以實時地顯示檢測電壓信號。信號發(fā)生與采集程序如圖2-9所示。圖2-9數(shù)據(jù)采集卡檢測信號采集與顯示程序Figure2-9Programofacquisitinganddisplayingdetectionsignalsthroughdataacquisitioncard通過選取不同的探頭提離距離得到同一導(dǎo)電鍍層不同的差分時域電壓信號，

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2960924