渦流檢測電路的設(shè)計【畢業(yè)設(shè)計+開題報告+文獻(xiàn)綜述】

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1、本科畢業(yè)設(shè)計開題報告渦流檢測電路的設(shè)計專業(yè)：電子信息工程一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義作為新興檢測技術(shù)的一種，電渦流檢測是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，其基本理論是通過對處于探頭線圈形成的電磁場中的被測體（必須為金屬導(dǎo)體）及其周圍空間區(qū)域列出麥克斯韋方程及邊界條件，然后進(jìn)行求解，以確定探頭線圈的阻抗特性（或感應(yīng)電壓）的變化與被測體各影響因素之間的關(guān)系。電渦流檢測是近年來發(fā)展快速的一項無損檢測技術(shù)，它同磁粉檢測、射線檢測、超聲波檢測、滲透檢測一起和稱為五大無損檢測技術(shù)。同其他無損檢測技術(shù)相比，電

2、渦流檢測技術(shù)具有非接觸、無污染、操作方便等特點(diǎn)，因此受到無損檢測工作者的青睞。1.渦流檢測技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀早在19世紀(jì)初期，法國科學(xué)家傅科就在實驗中發(fā)現(xiàn)了渦流現(xiàn)象。休斯，在1879年，首先利用渦流檢測對不同金屬和合金進(jìn)行了判斷。但是由于各種試驗參數(shù)對渦流檢測的影響，該技術(shù)發(fā)展緩慢。真正在理論和實踐上完善渦流檢測技術(shù)的是德國的福斯特博士，他提出的以阻抗分析法來抑制渦流檢測儀中的干擾因素，為渦流檢測機(jī)理的分析和設(shè)備提供了理論依據(jù)。在我國，渦流檢測技術(shù)的應(yīng)用與研究可追朔到60年代，但是渦流檢測技術(shù)在國內(nèi)得到推廣

3、應(yīng)用的第一個高潮卻是在70年代末和80年代初。同時許多有價值的研究論文，如“渦流檢測的有限元模型和表面渦流探頭的有限元分析”和“不銹鋼管表面缺損渦流檢測信號的仿真計算”等也被發(fā)表出來。目前，我國在該領(lǐng)域的研究已接近發(fā)達(dá)國家水平，推動了我國渦流檢測理論的發(fā)展。電渦流檢測的主要技術(shù)如下：（1）脈沖渦流檢測技術(shù)70年代中后期，脈沖渦流檢測技術(shù)(PulsedEddyCurrent)在世界范圍內(nèi)得到廣泛地研究。脈沖渦流檢測技術(shù)最早是20世紀(jì)50年代由密蘇里大學(xué)的DonaldWaidelich研究，脈沖渦流地激勵電流

4、為一個脈沖，通常為具有一定占空比地方波，施加在探頭尚的激勵方波會感應(yīng)出脈沖渦流在被測體中的傳播。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，此脈沖渦流又會感應(yīng)出一股快速衰減的磁場，隨著感生磁場的衰減，檢測線圈上就會感應(yīng)出隨時間變化的電壓。由于脈沖包含很寬的頻譜，感應(yīng)的電壓信號中就包含重要的深度信息。（2）多頻渦流檢測技術(shù)多頻渦流技術(shù)是Libby（美）于l970年首先提出的。該方法采用幾個頻率同時工作，能成功地抑制多個干擾因素，提取有用信號。70年代后期國外就已成功應(yīng)用這項技術(shù)進(jìn)行核電站蒸汽發(fā)生器管道的在役檢查。80年代初，我國引進(jìn)

5、了多頻渦流檢測設(shè)備，并開展了自行設(shè)計研制工作。MFE-1型三頻渦流儀是我國（上海材料所）研制的首臺多頻渦流設(shè)備，儀器采用三個不同的工作頻率作差分測量，有三個混合單元作模擬運(yùn)算，能有效地抑制蒸發(fā)汽管上支撐板的信號及凹痕信號，并用阻抗圖顯示多通道測量結(jié)果。90年代以來，國內(nèi)先后研制出多種類型的多頻渦流儀。如EEC-36、EEC-38、EEC-39（愛德森公司）等。我國多頻渦流檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用已基本達(dá)到國際同類水平。（3）遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)遠(yuǎn)場渦流技術(shù)是一種能穿過金屬管壁的低頻渦流檢測技術(shù)，當(dāng)用一個激勵探頭線

6、圈和一個距激勵探頭線圈約二倍管內(nèi)徑的較小的測量探頭線圈同時放入被檢管內(nèi)時，測量探頭線圈能有效地接收穿過管壁后返回管內(nèi)的磁場，從而檢測管子內(nèi)壁缺陷與腐蝕。我國對遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)的研究始于80年末，南京航空航天大學(xué)提出的用“擴(kuò)散能量法”來闡述遠(yuǎn)場渦流現(xiàn)象的概念已受到國內(nèi)外的普遍重視和認(rèn)同。并在有限元數(shù)值仿真、遠(yuǎn)場渦流探頭性能指標(biāo)分析及檢測系統(tǒng)的研制等方面都取得了重要的研究成果，為推廣這一先進(jìn)技術(shù)起了先導(dǎo)作用。90年代初期，我國開始推出了商品化的遠(yuǎn)場渦流儀器，其中ET-556H多頻遠(yuǎn)場渦流儀（廈門電大工業(yè)檢測所

7、）和EEC-39RFT四頻遠(yuǎn)場渦流儀（愛德森公司）已用于化工煉油設(shè)備的鋼質(zhì)熱交換管和電廠高壓加熱器鋼管的在役探傷。2.電渦流檢測技術(shù)的發(fā)展方向隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，渦流檢測技術(shù)也必將有很大發(fā)展，今后的發(fā)展方向為如下幾方面：（1）傳感器的理論研究尚不充分。傳感器能適應(yīng)檢測對象對磁場、渦流分布的要求，因此對傳感器結(jié)構(gòu)的性質(zhì)研究，將是傳感器從經(jīng)驗設(shè)計走向定量設(shè)計的關(guān)鍵。（2）大力研究和發(fā)展成像技術(shù)。渦流檢測技術(shù)對缺陷狀態(tài)的三維評價是產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的必然要求。因此渦流檢測三維成像技術(shù)是今后要求的發(fā)展方向

8、。（3）遠(yuǎn)場渦流技術(shù)給人們提出了另一個新的理論問題，即間接耦合磁場和擴(kuò)散波的波動特性統(tǒng)一問題及常規(guī)渦流與遠(yuǎn)場渦流理論統(tǒng)一的問題。（4）渦流檢測對金屬材料表面電磁性能非常敏感，通過對金屬材料表面渦流效應(yīng)與材料表面性能間關(guān)系的研究分析，可實現(xiàn)金屬材料表面質(zhì)量的評價。因此，應(yīng)用渦流檢測技術(shù)進(jìn)行金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展、開裂、金屬加工中的磨削燒傷及殘余應(yīng)力的研究將更多地引起人們的關(guān)注，并可望得到突破性的進(jìn)展。（5）高度智能化表現(xiàn)在具有良好