新型電渦流傳感器開發(fā).pdf

1、渦流無損檢測技術以其無接觸式測量、高靈敏度、便攜式和低損耗等特點，在航空航天、新能源、軌道交通等不同工程領域得到日益廣泛應用。但根據(jù)渦流檢測機理，被測對象的電磁特性（電導率和磁導率）會強烈影響電渦流在被測對象表面的分布，被測對象的不同會得到不同的測量結(jié)果，從而削弱了可測量多種被測材料的互換性。這一缺陷導致了傳統(tǒng)渦流傳感器只能針對同種材料進行測試。
　　本文針對傳統(tǒng)渦流位移傳感器存在的這一缺陷展開研究。以鋁、銅、2169＃鋼、1Cr

2、18Ni9Ti、45＃鋼和A3鋼六種金屬材料作為被測對象，在新型電渦流傳感器基礎理論研究上，結(jié)合單片機技術開發(fā)出一種消除被測對象電磁特性影響，實現(xiàn)材料互換性的新型電渦流傳感器檢測系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.新型電渦流傳感器總體方案設計
　　對電渦流傳感器的工作原理和消除電渦流傳感器對被測材料的敏感性理論進行分析論證，提出新型電渦流傳感器檢測系統(tǒng)的總體設計方案，將功能電路分為：信號發(fā)生模塊、放大濾波模塊、線圈響應信號分離

3、模塊、幅值相位提取模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和輸出顯示模塊七大模塊，以模塊化的思想進行設計。
　　2.硬件模塊電路設計與仿真
　　硬件電路設計主要由硬件模塊（信號發(fā)生模塊、線圈響應信號分離模塊、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軟件對電路原理圖進行設計，并用Multisim2001軟件對電路進行仿真以測試其電路設計的性能。
　　3.單片機

4、程序模塊的設計
　　以TI公司的MSP430F169單片機為控制核心，通過調(diào)用片內(nèi)模塊實現(xiàn)信號發(fā)生激勵源、信號采集模塊和控制顯示模塊的程序設計。利用最小二乘法原理建立實現(xiàn)新型檢測系統(tǒng)的位移檢測擬合模型和非線性校正算法程序。
　　4.電渦流傳感器電路的實驗
　　搭建實驗平臺，對實驗中提供的六種金屬材料進行測試，分析并處理實驗結(jié)果，實驗結(jié)果表明：新型電渦流傳感器在0.3mm~2mm測量范圍下測量的相對誤差誤在5.4％范圍內(nèi)