新型電渦流傳感器開(kāi)發(fā).pdf

1、渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以其無(wú)接觸式測(cè)量、高靈敏度、便攜式和低損耗等特點(diǎn)，在航空航天、新能源、軌道交通等不同工程領(lǐng)域得到日益廣泛應(yīng)用。但根據(jù)渦流檢測(cè)機(jī)理，被測(cè)對(duì)象的電磁特性（電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率）會(huì)強(qiáng)烈影響電渦流在被測(cè)對(duì)象表面的分布，被測(cè)對(duì)象的不同會(huì)得到不同的測(cè)量結(jié)果，從而削弱了可測(cè)量多種被測(cè)材料的互換性。這一缺陷導(dǎo)致了傳統(tǒng)渦流傳感器只能針對(duì)同種材料進(jìn)行測(cè)試。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)渦流位移傳感器存在的這一缺陷展開(kāi)研究。以鋁、銅、2169＃鋼、1Cr

2、18Ni9Ti、45＃鋼和A3鋼六種金屬材料作為被測(cè)對(duì)象，在新型電渦流傳感器基礎(chǔ)理論研究上，結(jié)合單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)出一種消除被測(cè)對(duì)象電磁特性影響，實(shí)現(xiàn)材料互換性的新型電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.新型電渦流傳感器總體方案設(shè)計(jì)
　　對(duì)電渦流傳感器的工作原理和消除電渦流傳感器對(duì)被測(cè)材料的敏感性理論進(jìn)行分析論證，提出新型電渦流傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，將功能電路分為：信號(hào)發(fā)生模塊、放大濾波模塊、線(xiàn)圈響應(yīng)信號(hào)分離

3、模塊、幅值相位提取模塊、信號(hào)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和輸出顯示模塊七大模塊，以模塊化的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　2.硬件模塊電路設(shè)計(jì)與仿真
　　硬件電路設(shè)計(jì)主要由硬件模塊（信號(hào)發(fā)生模塊、線(xiàn)圈響應(yīng)信號(hào)分離模塊、幅值相位提取模塊和顯示模塊）和外圍電路（電源電路、濾波電路、衰減電路等）組成。采用Protel DXP2004軟件對(duì)電路原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用Multisim2001軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真以測(cè)試其電路設(shè)計(jì)的性能。
　　3.單片機(jī)

4、程序模塊的設(shè)計(jì)
　　以TI公司的MSP430F169單片機(jī)為控制核心，通過(guò)調(diào)用片內(nèi)模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生激勵(lì)源、信號(hào)采集模塊和控制顯示模塊的程序設(shè)計(jì)。利用最小二乘法原理建立實(shí)現(xiàn)新型檢測(cè)系統(tǒng)的位移檢測(cè)擬合模型和非線(xiàn)性校正算法程序。
　　4.電渦流傳感器電路的實(shí)驗(yàn)
　　搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中提供的六種金屬材料進(jìn)行測(cè)試，分析并處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：新型電渦流傳感器在0.3mm~2mm測(cè)量范圍下測(cè)量的相對(duì)誤差誤在5.4％范圍內(nèi)