涡流检测系统设计与信号处理算法研究

《涡流检测系统设计与信号处理算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中北大学学位论文涡流检测系统设计与信号处理算法研究摘要涡流检测技术是近年来发展较快的一种无损检测技术，涡流检测是一种以电磁感应为基础的电磁测量技术，是用来检测导电构件表面和近表面缺陷的一种探伤方法。无损检测技术近年来在航空、船舶等无损检测领域得到了广泛的重视和应用。能够快速准确的对金属导体所存在的缺陷进行检测，并对材料电磁性能做出评价。论文在深入国内外涡流检测技术发展状况的基础上，对棒状材料的裂纹缺陷的尺寸检测等关键技术进行了理论研究。根据电磁场理论基础，对多匝线圈构成的差分涡流探头进行有限元仿真分析，为涡流传感器的设计提供理论积累。针对被测试件的几何特性以及物理特性，详

2、细介绍专用涡流探头的设计。分析并设计涡流检测系统的各硬件部分，主要包括设计基于DDS原理的激励信号源，交流自平衡桥式测量电路，自平衡调整电路、数据采集电路以及增益控制电路。利用LabVIEW开发图形化上位机操作软件，实现系统控制、数据传输、缺陷检测与显示的简便化操作，缺陷以带状图和阻抗平面图的形式显示，检测结果清晰明了。最后，利用设计的硬件系统对铝棒试件进行各种尺寸的缺陷检测实验，检验系统的可靠性和检测精度。对实验所得数据进行后续处理，提高系统的检测精度。通过对测量数据进行多参数拟合，确定了该材料检测所用的激励信号最佳频率，可为其他类似检测应用提供参考。关键词：涡流检测，

3、有限元仿真，LabVIEW，信号处理，多参数拟合中北大学学位论文ThedesignofeddycurrentdetectionsystemandresearchonsignalprocessingalgorithmsAbstractEddycurrentdetectiontechniquethathasbeendevelopingrapidlyinrecentyearsisakindofNonDestructiveTesting(NDT)techniques.AndEddycurrenttestingisakindofelectromagneticmeasurementt

4、echnologiesbasedonelectromagnetinduction,itisalsoakindofinspectiontechniquesusedtotestthesurfaceandnearsurfaceflawsofconductivecomponent.NDTrecentlyhasbeenwidelyrecognizedandappliedinthefieldofNDT,suchasaviation,shippingandsoon.Besides,NDTcanquicklyandaccuratelyfindthedefectsofmetalliccon

5、ductor,andmakeevaluationsonelectromagneticpropertiesofmaterials.Thispapermakestheoreticalresearchonsizedetectionofcrackdefectofrod-likematerialandothervitaltechniquesonthebasisofin-depthunderstandingonthedevelopmentofeddycurrenttestingtechniqueathomeandabroad.Accordingtoelectromagneticthe

6、oreticalprinciple,thefiniteelementsimulationanalysisofimpedancecharacteristicandtheprocessthatlaminatedcoileddycurrentsensorinduceseddycurrentaremadetosupplytheoreticalaccumulationforthedesignofeddycurrentsensor.Detailedintroductionofthedesignofspecialeddycurrentprobeismadeinconnectionwit

7、hthegeometricandphysicalcharacteristicsofthetestpiece.Thispaperanalyzesanddesignseveryhardwarepartofeddycurrenttestingsystem,includingthedesignofincentivesourcebasedonDDSprinciples,ACself-balancingbridgemeasurementcircuit,dataacquisitioncircuitandgaincontrolcircuit.