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非接触距离厚度的脉冲涡流检测方法研究

作者：赵亮 Publish: 2007-6-1 Hits:-

【中文题名】

非接触距离厚度的脉冲涡流检测方法研究

【英文题名】

Research on Distance\Thickness of Metallic Layers from Pulsed Eddy-Current Nondestructive Measurements

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-6-1

【中关键词】

脉冲涡流,厚度,无损检测,线圈阻抗,,

【英关键词】

Pulsed Eddy Current,Thickness,Non Destructive Testing,Impedance of Coil,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统

【论文摘要】

本文主要采用脉冲涡流无损检测技术对测量金属厚度和金属与线圈之间距离的方法进行了研究。在轧机行业中,金属板轧制后的厚度检测是影响产品质量的重要环节。目前,对于金属厚度检测的方法有很多,例如接触式检测法、射线检测法、超声波检测法、电涡流检测方法等。但上述几种检测方法在检测过程中都存在一定问题。因此,应用了脉冲涡流检测方法,该方法具有检测速度快、非接触等特点。本文首先研究了检测金属厚度的几种传统的方法,提出了脉冲涡流检测方法的优势。介绍了涡流检测的基本理论,提出了涡流的阻抗分析法。其次在此基础上,本文参照C.V.Dood、W.E.Deeds等人多层金属厚度涡流检测的数学模型,推导了单层金属厚度的电涡流检测数学模型,并利用Maxwell电磁方程组,通过求解矢量磁位的边值问题得到了矢量磁位的解析解,进而推导出了媒质上方放置式空心线圈的阻抗,并根据得到的线圈阻抗数学模型,结合特征值方法,利用神经网络得到了金属的厚度、金属与线圈之间的距离和信号特征值的非线性关系,得到了满意的结果。另外,通过硬件实验研究了脉冲涡流检测技术,从数据中找到了金属的厚度、金属与线圈距离和感应电压的关系,并利...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-7
1 绪论	7-11
1.1 课题背景及意义	7
1.2 研究背景	7-9
1.3 研究的主要目的和内容	9-11
2 涡流检测基础理论	11-18
2.1 涡流阻抗分析法	11-14
2.1.1 涡流阻抗分析法	11-13
2.1.2 探头线圈的有效磁导率	13-14
2.2 放置式探头阻抗研究	14-16
2.2.1 影响阻抗变化的几个重要参数	15-16
2.2.2 探头线圈特征参数	16
2.3 趋肤效应	16-17
2.4 脉冲涡流检测理论	17-18
3 金属层厚度检测正向模型研究	18-27
3.1 轴对称时谐场的矢量磁位及其边值问题	18-20
3.1.1 矢量磁位的引入	18-19
3.1.2 轴对称时谐场的性质	19-20
3.1.3 轴对称时谐场的矢量磁位边值问题	20
3.2 通电圆环线圈的矢量磁位	20-24
3.2.1 求解模型	20-21
3.2.2 矢量磁位的边值问题	21-22
3.2.3 矢量磁位的方程通解	22-24
3.3 金属厚度检测模型的线圈阻抗解析式	24-27
3.3.1 放置式空心线圈的矢量磁位解析式	24-25
3.2.2 放置式空心线圈阻抗表达式	25-27
4 试验研究	27-43
4.1 阻抗参数的设定	27-29
4.2 特征值方法的研究	29-34
4.2.1 方法的提出	29-30
4.2.2 理论计算方法	30-31
4.2.3 仿真试验研究	31-33
4.2.4 小结	33-34
4.3 硬件实验研究	34-38
4.3.1 实验装置的检测框图	34
4.3.2 实验装置及参数	34-35
4.3.3 数据分析	35-38
4.3.4 小结	38
4.4 信号波形变化方法的研究	38-43
4.4.1 方法的提出	38-39
4.4.2 计算方法	39-40
4.4.3 仿真试验研究	40-42
4.4.4 小结	42-43
5 总结	43-44
致谢	44-45
参考文献	45-48
作者在攻读硕士期间所发表的论文	48

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383298



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