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1、中北大学毕业论文开题报告学生姓名：王江学号：1102044224学院：机械与动力工程学院专业：机械电子工程论文题目：电涡流传感器在棉花包金属检测中的应用研究指导教师:方群玲2015年3月26日毕业论文开题报告1．选题依据：1.选题的目的和依据:待加工的棉花包用开清棉机处理,开清棉机的功能是把原棉开包,使原棉恢复天然的柔软性和使纤维块松解,并去除杂质,靠风机和输棉管道将纤维送到梳棉机去,从而制成棉条.由于棉花包中经常混有铁丝、小铁钉等金属杂物,很容易弄坏机器,还有可能一起火灾.所以在处理之前,应该先进行检测,查看棉花包中是
2、否有金属杂质.从而避免危险发生.检测棉花包中是否有金属的方法有很多,比如:X光、直接拆包检测、电涡流金属检测等.而X光的检测成本太高,拆包检测太费时间.采用电涡流检测可以有效的解决这些问题.电涡流传感器对通过电涡流线圈的导电物体进行警报,然后对棉花包进行开包人工处理.2.国内外已有文献的综述：随着微电子和计算机的迅猛发展,传统的金属探测系统也向着新的方向发展.现在已广泛应用于食品、纺织、木材、药品、等的加工行业的质量安全监测.在科学技术不断进步的今天,如何提高金属探测仪的性能,已成为本领域的一个重要课题.电涡流无损检测是
3、以电磁感应原理为基础的一种常规无损检测方法,相对于传统的涡流无损检测方法,电涡流检测具有包含的频率分量丰富、检测信号信息量大、时域分析方便等优点.电涡流无损检测采用的是电涡流传感器,它的主要特点是频率响应速度快、测量的精度高、不受油液污染的影响、受外界磁场干扰小等.涡流传感器发展至今类型已经多种多样,并在工业生产中的各个领域得到广泛用,尤其是在无损探伤领域,已经成为一种不可或缺的无损检测段.本文基于前人已经著述的十几篇涡流无损检测研究,从他们不同的应用角度分析他们的相同点和不同点,并且对电涡流传感器今后的应用领域做出合理
4、的预测.根据麦克斯韦电磁场理论,金属导体处于交变的磁场中,导体内部就会感应产生电流,这种感应出来的电流在导体内部就像水的旋涡那样在导体的近表旋转,由于其运动类似于漩涡所以被人们称为电涡流,这种无法被人体感知的电涡流场就称为电涡流效应.电涡流式传感器就是利用这种电涡流效应的原理而发明的一种传感器.(黄继昌的传感器工作原理及实际应用)从电磁学的角度可以把被测金属也可以简化为一个简单的感应线圈,并且线圈与被测金属之间的互感系数将随着线圈与被测金属之间的距离的减少而增大.被测导体的各种参数不同,既能引起电涡流传感器线圈电阻R 值
5、的变化，也能引起线圈感抗L 和线圈品质因子Q值的变化.线圈阻抗Z 与电阻率ρ、磁导率μ、检测距离X、线圈激励电流的频率之间的关系.可以简写成Z=f( ρ ,μ,x,ω),若只改变其中的某一个参数,而控制其他参数不变,这样阻抗Z 就可以表示成只与这个参数相关联的单值函数.通过前置器电子线路的处理,将线圈阻抗Z的变化,即头部体线圈与金属导的距离D的变化转化成电压或电流的变化,输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间而变化,电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物位移、振动等参数的测量.（梁森的自动检测技术及应用）电涡流传感器
6、系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位.电涡流传感器的量程小也是一个待突破的难点,并且如何改善电涡流传感器在环境恶劣条件下的工作也有待于通过调研,进一步了解企业现状及需求.接下来进行分析与设计.确定数据来源的真实准确.再深入研究.涡流无损检测技术以其无接触式测量、高灵敏度、便携式和低损耗等特点,在航空航天、新能源、轨道交通等不同工程领域得到日益广泛应用.但根据涡流检测机理,被测对象的电磁特性(电导率和磁导率)会强烈影响电涡流在被测对象表面的分布,被测对象的不同会得到不同的测量结果,从而削弱了可测量多种被
7、测材料的互换性.这一缺陷导致了传统涡流传感器只能针对同种材料进行测试.（杨拓的新型电涡流传感器开发）在研制过程中由于诸多因素的限制导致电涡流传感器存在一些不容忽视的问题,其各种性能指标，特别是工作环境温度对电涡流传感器测量精度的稳定性能影响尤为值得关注.电涡流传感器的使用环境一般较为恶劣,特别是在温度变化较大的环境中应用时,它的稳定性受到严峻考验.(司倩倩的电涡流传感稳定性评价与实验研究)从电涡流传感器的基本原理出发,提出了提出了用双路电涡流传感器检测金属材质的方法和多CPU的工作模式,对组成检测系统的个功能单元进行了分
8、析,设计了适合于检测金属材质的双路电涡流传感器以及相应的测量电路,接口电路和配套软件.从而实现对金属材质的动态实时综合检测.由于采用了双路传感器和多CPU处理结构.系统具有较高的检测准确性和工作可靠性,使用价值较高.(郎家峰的基于双涡流传感器的金属材质动态检测系统设计)2.可行性分析：本人在大学期间系统的学习了测试与
