多涂层厚度涡流无损检测技术及其实现方法研究

发布时间：2017-08-31 22:25

  本文关键词：多涂层厚度涡流无损检测技术及其实现方法研究

  更多相关文章： 多层导电涂层 厚度 无损评估 多频涡流检测 实验研究

【摘要】：随着科学技术的迅速发展和航空航天飞行器飞行速度的不断提高,使得航天高速飞行器舱体以及涡轮发动机叶片等零部件上涂覆涂层的材料与结构越来越复杂。然而涂层的厚度及涂覆的均匀性将直接影响基体的温度分布,厚度不均匀的热障涂层会造成基体局部温度的骤然升高而导致涡轮发动机以及飞行器舱体等零部件发生失效或运动状态发生改变,严重的会导致航天飞行器坠毁,从而引发一些灾难性的事故。因此,多层导电涂层厚度的无损评价已经成为高端装备制造业一个重要的研究课题。涡流无损检测技术以其低成本、高灵敏度、快速检测以及非接触式测量的特点,在航空航天、核工业等领域得到了广泛应用。本文是在中国航天科技集团第八研究院SAST基金项目“基于涡流无损检测的航天热障涂层材料厚度检测技术研究”(项目编号:SAST201220)资助下展开实验研究。本论文的主要研究内容如下:(1)根据涡流检测的基本原理及多频多参数检测理论,针对多涂层厚度的检测,设计和搭建了多频涡流检测系统,包括对激励信号源、信号调理电路、数据采集模块及数据处理程序的设计等。(2)利用搭建的实验检测平台,研究各层材料之间的相互影响,提出基于“折线法”的多涂层厚度检测方法。并对不同检测参数(激励信号、激励线圈尺寸、检测部件、被测试件电导率)的影响进行实验研究,从而得到适用于“折线法”检测多涂层厚度的最优检测条件。(3)根据(2)中实验研究结果,对基体上单涂层、双涂层、三涂层以及未知电导率下单涂层的厚度进行测量,结合实际检测条件以及误差分析,对检测系统进行优化处理。通过以上实验研究,结合优化完善以后的实验检测系统,验证了“折线法”在精确检测多涂层厚度方面的可行性。
【关键词】：多层导电涂层 厚度 无损评估 多频涡流检测 实验研究
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V267
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 涡流无损检测技术的研究现状及发展趋势11-15
• 1.2.1 涡流无损检测技术的研究现状11-12
• 1.2.2 涡流无损检测技术的发展趋势12-13
• 1.2.3 多层导电涂层厚度涡流检测技术发展现状13-15
• 1.3 选题依据及课题来源15
• 1.4 论文的研究内容及创新点15-16
• 1.5 论文的结构安排16-18
• 第二章 电涡流厚度检测原理及方法研究18-31
• 2.1 电涡流厚度检测的工作原理18-21
• 2.1.1 电涡流检测的等效电路分析19-20
• 2.1.2 涡流无损检测的趋肤效应20-21
• 2.2 多频多参数电涡流检测技术21-24
• 2.2.1 多频电涡流检测基本原理21-23
• 2.2.2 多频多参数涡流检测方法在多涂层厚度检测中的应用23-24
• 2.3 多层导电涂层厚度涡流检测方法研究24-30
• 2.3.1 现有的技术解决方案24
• 2.3.2 现有技术解决方案存在的问题24-25
• 2.3.3 多涂层之间厚度关系研究25-27
• 2.3.4 多层导电涂层厚度的涡流检测方法27-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 多涂层厚度涡流检测系统的设计31-47
• 3.1 检测系统的总体方案设计31
• 3.2 多涂层厚度检测系统硬件设计31-40
• 3.2.1 激励信号发生模块设计33-36
• 3.2.2 放大滤波电路设计36-37
• 3.2.3 数据采集模块设计37-40
• 3.3 多涂层厚度检测系统软件平台设计40-46
• 3.3.1 基于LabVIEW的数据采集及幅值提取模块41-45
• 3.3.2 基于Matlab的数据分析及处理45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 多涂层厚度检测的影响因素分析47-62
• 4.1 激励信号对涂层厚度检测结果的影响47-50
• 4.1.1 激励信号的频率对涂层厚度检测结果的影响47-49
• 4.1.2 激励信号幅值对涂层厚度检测结果的影响49-50
• 4.2 激励线圈尺寸对涂层厚度检测结果的影响50-51
• 4.3 检测部件不同对涂层厚度检测结果的影响51-53
• 4.4 电导率的相对大小对涂层厚度检测结果的影响53-61
• 4.4.1 基体与涂层材料电导率的相对大小对涂层厚度检测结果的影响53-57
• 4.4.2 涂层材料之间电导率的相对大小对涂层厚度检测结果的影响57-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 多涂层厚度检测实验结果分析62-75
• 5.1 单涂层厚度检测实验62-63
• 5.2 双涂层厚度检测实验63-65
• 5.3 多涂层厚度检测系统的优化处理65-68
• 5.4 三涂层厚度检测实验68-71
• 5.5 未知电导率下单涂层厚度检测实验71-74
• 5.6 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 全文总结75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 攻读硕士期间取得的研究成果81-82

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 黄平捷,张光新,吴昭同,周泽魁;多层导电结构厚度电涡流检测正向模型及仿真器研究[J];传感技术学报;2005年03期

2 郑岗;赵亮;;金属厚度的脉冲涡流无损检测研究[J];传感器与微系统;2006年04期

3 佘生能;李鸣明;;基于提离点的金属厚度监控系统设计[J];传感器与微系统;2009年08期

4 陈立晶;王化祥;尹武良;;基于FPGA的金属膜厚检测系统[J];测试技术学报;2011年04期

5 李安阳;尹武良;陈立晶;何敏;;基于电磁差动涡流传感器和FPGA的金属板探伤研究[J];测试技术学报;2013年01期

6 彭健;杜嘉文;包梦;;涡流技术在检测钢件淬火层厚度中的应用[J];电子技术;2014年05期

7 武海鑫;范孟豹;唐旭华;黄平捷;周泽魁;;电涡流检测系统中通信和数据库设计[J];化工自动化及仪表;2007年02期

8 赵亮;陈登峰;卢英;于军琪;;脉冲涡流在金属厚度检测中的应用研究[J];测控技术;2007年12期

9 何敏;柴孟阳;;三种电磁无损检测方法综述[J];测控技术;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 何敏;黄志锋;;涡流检测和交流电磁场检测方法综述[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 高军哲;多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

2 王宝金;热磨机磨盘实际间隙精确测量与主轴运行状态监测的研究[D];南京林业大学;2004年

3 黄平捷;多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年

4 朱目成;亚表面缺陷的磁光/涡流实时成像检测技术的研究[D];四川大学;2004年

5 郝晓剑;瞬态表面高温测量与动态校准技术研究[D];中北大学;2005年

6 程玉华;探测亚表面缺陷的磁—光显微成像检测技术研究[D];四川大学;2007年

7 于亚婷;与被测材料无关的电涡流传感器基础理论与实现方法研究[D];电子科技大学;2007年

8 叶波;多层导电结构深层缺陷电涡流检测和定量化评估研究[D];浙江大学;2009年

9 胡祥超;集成涡流无损检测系统设计与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 肖翦;蒸汽发生器管道涡流检测问题的三维有限元快速模拟[D];华中科技大学;2009年

2 郑建才;电涡流检测技术在多层厚度检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年

3 于晓薇;基于LabVIEW的虚拟仪器研究及其在板材厚度监测中的应用[D];浙江大学;2004年

4 李志海;微球覆层厚度无损测定方法研究[D];重庆大学;2005年

5 赵亮;非接触距离厚度的脉冲涡流检测方法研究[D];西安理工大学;2006年

6 蔡清华;金属基多层板厚电涡流动态检测技术与系统研究[D];浙江大学;2006年

7 贺光琳;电涡流检测系统开发及缺陷反演算法研究[D];浙江大学;2008年

8 董文轩;新型电涡流传感器测量电路设计[D];电子科技大学;2008年

9 黄振华;涡流无损检测探头信号的数值模拟[D];华中科技大学;2007年

10 石泉;测量微球覆层厚度的X射线法[D];重庆大学;2008年

，

本文编号：768294