基于脈沖渦流信號(hào)的金屬膜厚測(cè)量.pdf

1、脈沖渦流(Pulsed Eddy Current，PE C)檢測(cè)技術(shù)是一種近十幾年來發(fā)展起來的新型電磁無損檢測(cè)技術(shù)(Non-Destructive Testing，NDT)。它作為一種時(shí)域的檢測(cè)技術(shù)，具有非接觸測(cè)量、靈敏度高、無需耦合劑、檢測(cè)到的信號(hào)中包含更多的信息且處理方便等特點(diǎn)，因而在金屬膜厚測(cè)量和金屬缺陷探傷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 PEC技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理，當(dāng)載有脈沖激勵(lì)信號(hào)的線圈靠近金屬試件時(shí)，試件中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)

2、渦流磁場(chǎng)，該渦流磁場(chǎng)又能反過來影響原激勵(lì)信號(hào)的磁場(chǎng)，從而改變檢測(cè)線圈上檢測(cè)到的信號(hào)，該信號(hào)的變化量中間接包含了與被測(cè)試件有關(guān)的信息(如厚度、提離距離、缺陷大小等)。通過分析檢測(cè)線圈上信號(hào)的變化量，采用一定的算法就能反推出試件的相關(guān)信息。
　　 本文從國(guó)內(nèi)外脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀出發(fā)，研究了脈沖渦流技術(shù)在金屬厚度測(cè)量中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，完成了軟件程序的編寫，采用不同的軟件仿真進(jìn)行了仿真并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本

3、文的工作主要包括了以下四個(gè)部分：
　　 第一、本文中首次設(shè)計(jì)了脈沖渦流檢測(cè)與H型差動(dòng)傳感器相結(jié)合的方式，該設(shè)計(jì)方案有效地提高了傳感器的靈敏度，降低了外界環(huán)境變化的影響，實(shí)驗(yàn)證明該方案測(cè)厚精度較高。
　　 第二、完成了硬件電路的設(shè)計(jì)，包含了底板、激勵(lì)板和采集板。其中，在采集板中設(shè)計(jì)了不同截止頻率的濾波電路，通過上位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)濾波電路的選擇。實(shí)驗(yàn)中，采集了不同濾波下的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比，分析解釋了不同濾波對(duì)信號(hào)的影響，從而

4、給出了最優(yōu)的濾波電路。
　　 第三、采用了Ansoft軟件進(jìn)行了有限元分析，與傳統(tǒng)的頻域仿真不同，本文使用了時(shí)域仿真模式，設(shè)置激勵(lì)為時(shí)域的階躍信號(hào)，定量的分析被測(cè)試件厚度與特征信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，利用電路等效的方法推導(dǎo)出傳感器測(cè)厚的等效電路模型，借助ORCAD/PSpice仿真軟件定性的分析了厚度值與特征信號(hào)之間的關(guān)系。
　　 第四、在以上工作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)不同厚度的鋁箔進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果表明，系統(tǒng)能準(zhǔn)