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1、分類號：密級：UDC：編號：工學碩士學位論文電磁超聲測厚系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)碩士研究生：王相豪指導教師：鐘志副教授學科、專業(yè)：信息與通信工程論文主審人：單明廣教授哈爾濱工程大學2018年3月分類號：密級：UDC：編號：工學碩士學位論文電磁超聲測厚系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)碩士研究生：王相豪指導教師：鐘志副教授學位級別：工學碩士學科、專業(yè)：信息與通信工程所在單位：信息與通信工程學院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學位授予單位：哈爾濱工程大學ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMa
2、ster(MasterofEngineering)DesignandRealizationofElectromagneticUltrasonicThicknessMeasurementSystemCandidate:WangXianghaoSupervisor:AssociateProf.ZhongZhiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InformationandCommunicationEngineeringDateofSubmission:January,2018DateofOralExami
3、nation:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導師的指導下，由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學學位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學校保護知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校
4、攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學位后即可□在授予學位12個月后□解密后）由哈爾濱工程大學送交有關(guān)部門進行保存、匯編等。作者（簽字）：導師（簽字）：日期：年月日年月日電磁超聲測厚系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)摘要隨著工業(yè)的發(fā)展
5、和冶煉技術(shù)的不斷進步，金屬材料被廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)當中，這就對金屬板材行業(yè)要求越來越嚴格，其中金屬厚度的精確值為一個重要的指標。在無損檢測領(lǐng)域，金屬板材厚度的測量方法層出不窮，電磁超聲技術(shù)作為一項新的無損檢測技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。與傳統(tǒng)的壓電超聲技術(shù)相比，EMAT技術(shù)具有無需添加耦合劑、非接觸式測量、適于高溫檢測等優(yōu)點，由于其非接觸式測量的優(yōu)點，電磁超聲可以對腐蝕減薄的金屬板和表面具有涂覆層的金屬進行厚度的在線檢測。本文從電磁超聲的原理出發(fā)，闡述了電磁超聲波激發(fā)的基本機理，從電磁學方面推導了換能器的數(shù)學公式，根據(jù)電磁超聲的激發(fā)特點和本身的一些特性，設(shè)計和優(yōu)化了硬件接
6、收電路以及軟件去噪及提取算法。在此理論和實踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計了快速精確測量的電磁超聲測厚系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高壓模塊、換能器驅(qū)動模塊、超聲接收模塊和CPU數(shù)據(jù)處理和傳輸模塊。分別在標準鋼塊上進行實驗研究，高壓電源輸出電壓范圍0到300V和-300V到0，能夠給驅(qū)動電路提供足夠的能量對換能器進行很大程度的觸發(fā)；換能器的觸發(fā)采用高壓脈沖激勵的方式，驅(qū)動電路中的MOSFET采用變壓器耦合驅(qū)動方式，實現(xiàn)了前級和后端隔離；超聲接收模塊實現(xiàn)了信號的提取、放大和濾波等功能；軟件對信號包絡(luò)提取、濾波和峰值時間差計算有較好的處理。實現(xiàn)了對標準鋼塊厚度的精確測量，測量精度0.5mm。關(guān)鍵詞：電磁超
7、聲，厚度測量，MOSFET，換能器I哈爾濱工程大學碩士學位論文II電磁超聲測厚系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)ABSTRACTWiththedevelopmentofindustryandthecontinuousimprovementofsmeltingtechnology,metalmaterialsarewidelyusedinallwalksoflife,Thisismoreandmorestringentrequirementsofthemetalsheetindustry,inwhichtheexactvalueofmetalth
