鋼管電磁超聲測(cè)厚系統(tǒng)研究.pdf

1、鋼管作為一種經(jīng)濟(jì)鋼材，在各行各業(yè)具有廣泛應(yīng)用。鋼管壁厚是衡量鋼管質(zhì)量的一項(xiàng)重要參數(shù)，現(xiàn)階段的測(cè)厚方法主是超聲法。目前工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)中廣泛使用的壓電超聲測(cè)厚技術(shù)由于對(duì)被測(cè)件的表面質(zhì)量要求較高且需要耦合劑傳遞聲能、不能用于高溫環(huán)境，應(yīng)用時(shí)多有不便。
　　電磁超聲檢測(cè)具有無(wú)需耦合劑、非接觸、耐高溫、可靈活產(chǎn)生各類波形、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，適合用于工業(yè)場(chǎng)合的測(cè)厚。但電磁超聲技術(shù)本身有換能效率較低、對(duì)提離值敏感等缺點(diǎn)，因此檢測(cè)系統(tǒng)需要根據(jù)電磁超

2、聲檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課題對(duì)此展開(kāi)了研究。
　　首先，本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外電磁超聲檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀，結(jié)合電磁超聲測(cè)厚原理，設(shè)計(jì)了鋼管電磁超聲測(cè)厚系統(tǒng)的總體架構(gòu)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件對(duì)電磁超聲檢測(cè)方法做了一系列研究，開(kāi)發(fā)出電磁超聲測(cè)厚儀，提出利用類似單脈沖激勵(lì)換能器產(chǎn)生超聲回波來(lái)進(jìn)行電磁超聲測(cè)厚，結(jié)合電磁超聲換能器來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便可靠的電磁超聲測(cè)厚的方法；同時(shí)用ARM+FPGA控制系統(tǒng)運(yùn)行，16個(gè)采樣通道同時(shí)工作；通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比

3、分析了幾種換能器的性能，設(shè)計(jì)了測(cè)厚系統(tǒng)的換能器結(jié)構(gòu)。
　　然后，系統(tǒng)使用基于UDP協(xié)議的Socket網(wǎng)絡(luò)編程完成上位機(jī)與測(cè)厚儀的通信，開(kāi)發(fā)了配套的上位機(jī)軟件，提出了軟件處理電磁超聲回波信號(hào)的方法；軟件完成了對(duì)儀器發(fā)送信號(hào)的采集、儀器參數(shù)的設(shè)置和厚度值實(shí)時(shí)顯示等功能，結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的測(cè)量分辨力。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同激勵(lì)脈沖、不同表面粗糙度對(duì)電磁超聲測(cè)厚回波的影響做了相關(guān)研究。發(fā)現(xiàn)采用不同激勵(lì)產(chǎn)生的渦流頻率成分不同，