脉冲感应检测方法的研究

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1、东华大学硕士学位论文脉冲感应检测方法的研究姓名：刘世杭申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：过玉清2002.2.20硕j。学位论文摘要摘要(如果将导体置于交变磁场之中，根据电磁感应定律在导体中就有感应电流存在，即电涡流。由于导体自身的各种因素(如电导率、磁导率、形状、尺寸和缺陷等)的不同，感应到的电涡流将不同，利用这种现象而判知导体性质、状态的检测方法，叫做涡流检测方法。涡流检测方法是应用在无损探伤、非接触测量等领域的一种重要的电磁检测方法，具有结构简单、灵敏度较高、环境适应性强等许多优点，因此在工业生产和科学研究中获得广泛应用。∥本课题的目的是研究一种在涡流检测方法基础上

2、提出的脉冲感应检测方法。尼是利用特定脉冲信号对一个线圈进行激励，而对与激励线圈邻近的导体中产生的感应信号，也就是导体中的涡流磁场的变化进行记录及分析，从中得到与导体内在材质相关的信息。通过对这种检测方法的理论分析，为电磁检测领域内的研究提供一种新的思路；通过对脉冲感应检测系统的硬件、软件设计及制作，为这种方法的进一步研究打下实践基础；通过对实验数据的分析，验证这种方法的合理性；通过这种方法实际应用的研究及开发，在材质鉴别方面做一些实验，为这种方法在无损检测、非接触测量、在线检测等领域的应用做了有益的尝试。膨本课题的研究方法首先是对脉冲感应检测方法进行理论分析，然后以实验为基础，确定合

3、适的脉冲发生电路、检测电路、激励线圈结构等设计参数。利用相应参数制作脉冲发生电路、检测电路，设计合适的A／D转换及微机系统，编制数据采集及控制软件，使检测按要求自动完成，并且将数据送入PC机中。在PC机中编写数据预处理程序，对采样数据进行滤波等预处理。用数学软件Matlab对经过预处理的数据进行分析，验证脉冲感应检测方法的合理性，并且对这种方法进行一些应用性开发，进行材质鉴别等实验。研究过程中也注意应用了现代信号与系统理论、数字信号处理电路、可视化语言编程、专业数据处理分析软件等。摘要在课题中，我们完成了一个用PC控制单片机进行数据采集，Pc机与单片机进行数据通信，PC机进行数据分析

4、的完整的脉冲感应测量系统的硬件及软件开发工作。在此基础上，对几种常见样品进行了实验，验证了这个系统的可用性。然后对测量数据进行了更深入的分析，验证了脉冲感应检测方法的合理性。／通过实验，最后可以得到如下结论：脉冲感应检测方法作为瞬态分析方法的一个具体应用，继承了瞬态分析方法的各种优点。通过脉冲激励的电感线圈测得的感应信号将是一条反映导体中脉冲涡流强度随时间的变化曲线，它体现了被测材料的内在性质，所获得的信息比传统的单频激励方法显然要丰富得多。脉冲感应检测方法作为一种从涡流检测方法基础上提出的检测新方法，同样具有传统涡流检测方法环境适应性好、结构简单等优点，并且可以根据应用场合不同进行

5、有针对性的开发。因为脉冲信号在频域分布上的广泛性，所以对不同材料可采用同一信号激励，而不是象单频激励那样需要选用不同频率。因此，这种测量方法不仅可以得到较多被测材料的特性参数，而且可以扩大检测对象和检测范围，同时也提高了应用的方便简易性。在应用中对感应信号曲线的适当处理可以消除干扰因素对待检测参数的影响，配合一些数学工具对数据进行分析，可以进行多参数测量。∥关键词：f脉冲罗龟磁检测、电涡流、材质鉴别婴主堂篁堡壅垒!!塑璺AbstractWhenaconductiveobjectisputclosetoacoilenergizedbyanexcitingcurrent，eddycurr

6、entwillbeinductedintheobject．Theeddycurrentvarieswiththeconductivity,magnetoconductivity,shape，sizeorflawsoftheobjectundertest．Themethodoftestingmaterialsthroughthesevarietiesiscallededdyctlrrenttestingmethod．Itiswellknownforitssimplerstructure，highersensibility．Soitiswidelyusedinnon—destructiv

7、etestingandotherfields．Thepulseinductiontestingsystemhasasimilarstructureaseddycurrenttestingmethod，butitusesapulsecurrentinsteadofanalternatingcurrenttOenergizethecoil，andtheattentionshouldbeconcentratedonthetransientstateoftheco