基于电涡流的电缆偏心在线测量研究

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1、哈尔滨理工大学博士学位论文基于电涡流的电缆偏心在线测量研究姓名：温嘉斌申请学位级别：博士专业：高电压与绝缘技术指导教师：赵洪20050501哈尔滨理工大学工学博士学位论文相似指标式。提出了基于有限元特征模型参数的相似指标法，该方法可使计算工作量大为减少。研究了涡流损耗与激励源线圈匝数、电流密度的关系，传感器探头激励源频率与探头尺寸和电缆尺寸的优化配合，探头尺寸与电缆直径的匹配。给出了传感器激励源频率与电缆线芯尺寸的优化配合关系以及传感器结构尺寸与绝缘厚度的优化配合关系。借助电路的瞬态仿真技术和实验，对电涡流传感器振荡电路的频率特性、稳定性进行了分析研究，得出了电涡流传感器振荡电

2、路的主要参数关系。通过有限元法和基于有限元特征模型参数的相似指标法的互证、计算实例与实验对比，证明了本文提出的设计计算方法的正确性和可行性。提出了电缆偏心测量系统的总体设计方案。设计了数据采集器硬件电路，该电路以P89C51RD2单片机为核心，包括信号放大电路、幅值检测电路、滤波电路、A／D转换电路、位置检测单元、通讯接口电路等几部分，并给出了各子程序流程图。给出了偏心信号实时时空分离和描述方法，利用位置检测单元的脉冲起始信号作为精确的时间参考同步信号，从而使各周向位置的信号序列满足累加平均滤波法的两个前提，获得了实用有效的数字信号处理方法。采用VisualBasic语言设计了

3、上位机的各子程序，并阐述了主要子程序的设计方法及设计流程。关键词电缆偏心测量：电涡流传感器；有限元法；相似理论ResearchonEddyCurrentBasedCableEccentricity一-OnlineMeasurementAbstractTheonlinemeasurementandcontroloftheeccentricityisimportantforthecableproduction．ThecableeccentricitynotonlycausesthehugewasteofthematerialbutalSOaffectstheperformancep

4、arametersofthecableproducts．Thisthesistakesthedevelopmentoftheeddycurrentmeasurementsystemforcableeccentricityasbackground．Combiningthebasictheorysuchassimilaritytheoryandelectromagneticfieldandeddycurrentnon—destructivetestingtheory、vi血thepracticeofonlinemeasurementforcableeccentricity,thet

5、heoreticalandtechnolodcalproblemsaboutitaredeeplystudied，Thestudyofmissubjecthasacademicandpracticalvalue．ThehistoryandCUlTentstatusofdomesticandoverseasstudyaboutcableeccentricityonlinemeasurementtechnologiesarereviewed．Theprincil：llesandcharacteristitsofthesetechnologiesaresummarized．Based

6、onthat．eddvcurrenttomographyhasbeenproposed．Aimingatit，thescientificandkeytechnologicalproblemstobesolvedareextracted．Thewholes37stemiScomposedoffoUrparts：eddycurrentsensor,rotarymachineorganization，datacollectionsystemandPC．Thesensorusedinthissy。stemisdesignedaccordingtotheeddycurrentmeasur

7、ingdistaliceprinciple．Due幻theinfinitelengthofthemeasuredcable．the口hvsicalfieldmodeIforcableeccentricitymeasurementisall013enboundary3DeddvCIUTentelectromagneticfieldprobleminwhichmorethanonekindsofmediulnareinfinite，Theanalysisandcalculationofthisp