当前位置:主页 > 科技论文 > 材料论文 >

用于碳纤维复合材料的高频电磁涡流检测系统集成

发布时间:2018-08-22 07:06
【摘要】:随着碳纤维复合材料在实际工程中的应用越来越广泛,针对其结构进行损伤检测也变得越来越重要。目前针对碳纤维复合材料的无损检测方法有多种,电涡流检测方法以非接触、无需耦合剂、能在碳纤维生产过程中检测等特点,得到学术界及工程界广泛的重视。碳纤维复合材料呈现一定的导电特性,使得电涡流检测成为可能。由于碳纤维复合材料导电性弱,为获得较高检测灵敏度,需要提高检测频率。本文集成了一套高频电磁涡流检测系统,能实现碳纤维复合材料常见损伤的检测。上位机通过控制机械臂夹持探头实现二维平面扫描,控制硬件电路实现信号产生、处理、发送等工作。系统工作频率能达到10MHz,频率可调。本文主要完成的工作包括:(1)完成硬件电路自动平衡模块的改进,并创立与上位机通信的协议指令格式;(2)分析了上位机与机械臂间的通信格式,并基于LabVIEW语言实现对机械臂的控制;(3)用LabVIEW程序设计了完整的检测系统软件,实现了硬件电路的控制、机械臂的运动控制、数据的显示与保存等程序,使检测系统能够实现自动扫描工作;(4)分别制作不同类型损伤的试验板,包括裂纹损伤、冲击损伤和分层损伤,并置于检测系统中进行实验验证,对于不容易观察的损伤形式,还以超声C扫结果进行比对验证,通过实验结果验证了系统的可行性及实用性。
[Abstract]:With the increasing application of CFRP in practical engineering, damage detection for its structure becomes more and more important. At present, there are many non-destructive testing methods for carbon fiber composites. Eddy current testing methods are non-contact, no coupling agent, and can be used in the process of carbon fiber production, so it has been widely paid attention to by academic and engineering circles. Carbon fiber composites exhibit a certain electrical conductivity, which makes eddy current detection possible. Because of the weak conductivity of carbon fiber composites, it is necessary to improve the detection frequency in order to obtain higher detection sensitivity. In this paper, a high frequency electromagnetic eddy current testing system is integrated to detect the common damage of carbon fiber composites. The upper computer realizes two-dimensional plane scanning by controlling the arm clamping probe, and controls the hardware circuit to realize signal generation, processing, transmission and so on. The operating frequency of the system can reach 10 MHz and the frequency can be adjusted. The main works of this paper are as follows: (1) the improvement of the hardware circuit automatic balance module is completed, and the protocol instruction format of communication with the host computer is established; (2) the communication format between the upper computer and the manipulator is analyzed. The control of the manipulator is realized based on LabVIEW language. (3) the software of the detection system is designed with the LabVIEW program, which realizes the control of the hardware circuit, the motion control of the manipulator, the display and saving of the data, and so on. (4) make different types of damage test plates, including crack damage, impact damage and delamination damage, and put them in the detection system for experimental verification, for the damage forms that are not easy to observe. The feasibility and practicability of the system are verified by the experimental results.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB33

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谢丰远;冯小录;;有关碳纤维发展现状及市场的分析和探究[J];民营科技;2016年11期

2 郭太平;裘进浩;程军;季宏丽;彭俊华;;高频电磁涡流检测系统及实验研究[J];国外电子测量技术;2015年11期

3 张牧;李绩臣;张荣华;刘珊;;碳纤维增强复合材料电磁涡流无损检测方法的并联阻抗模型分析[J];天津工业大学学报;2015年05期

4 邓桂芳;;碳纤维行业发展趋势分析[J];化学工业;2015年09期

5 袁文种;周金;;碳纤维复合芯导线在110 kV线路增容改造中的应用[J];贵州电力技术;2015年05期

6 杨玉娥;张文习;;碳纤维复合材料的无损检测综述[J];济南大学学报(自然科学版);2015年06期

7 孙磊;焦少妮;杜飞;曾志伟;;碳纤维复合材料趋肤效应研究[J];电子质量;2014年03期

8 余正杰;饶丹武;邵欣;闫勇;马俊欣;薛立武;;基于X-SEL控制器的开发应用[J];石油仪器;2014年01期

9 苏峰;;宝马i3纯电动车——全碳纤维复合材料车身[J];纤维复合材料;2012年03期

10 孟强;梅大成;秦勃;叶强;;以单片机作为S7-200 PLC从站的PPI协议的设计[J];微型机与应用;2012年17期

相关博士学位论文 前1条

1 何峗泽;电磁无损检测缺陷识别与评估新方法研究[D];国防科学技术大学;2012年

相关硕士学位论文 前6条

1 易增博;碳纤维增强环氧树脂基复合材料的制备及力学性能研究[D];兰州交通大学;2015年

2 陈凡军;碳纤维立体编织板状复合材料力学分析[D];东华大学;2014年

3 曹钊滨;数字涡流检测系统的研制[D];中北大学;2013年

4 丁萍;CFRP层合板低能量冲击行为与力学损伤[D];哈尔滨工业大学;2012年

5 苏灿军;PAN基碳纤维径向结构的高温演变规律的研究[D];北京化工大学;2011年

6 龚翔;电涡流检测系统开发及正向问题研究[D];浙江大学;2008年



本文编号:2196322

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2196322.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2d782***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com