脈沖激勵法電渦流厚度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來處于科技前沿的脈沖渦流無損檢測技術(shù)相較于其他測量技術(shù)，是一種更為創(chuàng)新的方法。它具有非接觸測量、無需耦合劑、快速、可靠的特點(diǎn)，相比于單一正弦激勵信號，脈沖信號是由一定帶寬不同頻率的正弦波疊加而成，因此，它檢測到的信號包含更多的信息，以上優(yōu)點(diǎn)使脈沖渦流檢測技術(shù)普遍的應(yīng)用于試件的厚度測量與探傷方面。
　　脈沖渦流檢測技術(shù)基于電磁感應(yīng)原理，當(dāng)帶有脈沖激勵信號的線圈接近金屬試件時(shí)，金屬試件內(nèi)部會感應(yīng)出渦流，該渦流產(chǎn)生的磁場會影響原有磁

2、場，使感應(yīng)線圈測得的信號發(fā)生改變，由于渦流產(chǎn)生磁場的強(qiáng)弱與金屬試件的結(jié)構(gòu)尺寸、電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率相聯(lián)系，因此檢測線圈檢測到的信號大小能夠反映被測試件的屬性。
　　用Ansoft Maxwell電磁場有限元仿真軟件搭建電渦流測厚的傳感器模型。測量15種不同厚度的鋁箔，得到不同特征值的瞬態(tài)感應(yīng)電壓曲線，曲線的特征值包括峰值和電壓過零點(diǎn)時(shí)間。從仿真結(jié)果分析得知：峰值和過零點(diǎn)時(shí)間均與鋁箔厚度呈明顯的指數(shù)對應(yīng)關(guān)系，能作為特征值來反映鋁板厚度,仿

3、真結(jié)果證實(shí)了系統(tǒng)的可行性。接著把仿真得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而設(shè)計(jì)了整體的系統(tǒng)硬件架構(gòu)平臺，并完成軟件代碼的編寫。實(shí)驗(yàn)結(jié)合虛擬儀器，硬件包括傳感器、調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡及上位機(jī)，軟件為在 LabVIEW平臺上進(jìn)行程序的編寫，完成發(fā)出脈沖信號、采集信號、數(shù)據(jù)處理以及結(jié)果表達(dá)與輸出的功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋁箔厚度在0.03mm~0.39mm范圍內(nèi)，其對應(yīng)的感應(yīng)電壓曲線峰值和過零點(diǎn)時(shí)間都分別與厚度呈指數(shù)對應(yīng)關(guān)系。
　　對不同厚度的幾組鋁箔進(jìn)