连铸坯壳厚度远场涡流测量方法研究
发布时间：2021-06-27 09:41
在连铸生产工艺过程中,铸坯凝固厚度的在线检测是目前连铸无损检测领域面临的一个技术难点。常用的检测方法有超声法、射线法、电涡流法等。远场涡流无损检测技术因其可检测厚度范围大的特点,可为解决该难点提供一个有效方法。远场涡流检测原理是当激励线圏通有低频交变电流时,激励线圈产生的能量分为直接耦合分量和间接耦合分量,直接耦合分量沿着轴向向前传播,间接耦合分量穿过平板向前传播。由于屏蔽作用,在近场区直接耦合分量衰减很快,间接耦合分量衰减很慢,导致远场区磁场的间接耦合分量强于直接耦合分量,使二次穿透现象发生,从而形成远场涡流效应,远场区的检测线圈可以测到感应电压,通过研究感应电压的变化可以得到被测件厚度等信息。远场涡流检测技术与高频涡流相比,具有测量范围大的显著优势,但也受提离效应的影响。因此,针对连铸坯壳厚度检测的要求,本文进行了以下研究工作:对连铸过程中铸坯的固相和液相区进行分析,根据不同区域电磁特性的不同,进行冷态模拟实验测量系统搭建。远场涡流测量的硬件平台主要包括以下部分:远场涡流传感器、信号调理电路、被测试件、数据采集卡、计算机等。在计算机中,用LabVIEW来编写程序。针对连铸坯壳厚度检...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 连铸工艺过程介绍
1.3 远场涡流检测技术的发展历史及研究现状
1.3.1 远场涡流检测技术的发展历史
1.3.2 远场涡流检测技术的研究现状
1.4 连铸坯壳厚度检测方法
1.5 课题研究方案设计
1.6 论文结构安排
2 涡流检测理论
2.1 涡流检测基本理论
2.2 常规涡流检测技术
2.3 远场涡流检测技术
2.3.1 管道远场涡流检测
2.3.2 平板远场涡流检测
2.4 涡流检测集肤效应分析
2.5 本章小结
3 仿真模型的建立及传感器参数优化设计
3.1 系统被测对象分析
3.2 Ansoft Maxwell软件有限元分析
3.2.1 Ansoft Maxwell软件有限元分析过程
3.2.2 仿真模型的建立
3.3 传感器的设计
3.3.1 传感器激励的选择
3.3.2 传感器线圈直径的选择
3.3.3 传感器线圈匝数的选择
3.3.4 传感器屏蔽结构的选择
3.3.5 传感器磁芯的选择
3.3.6 传感器提离距离的选择
3.3.7 传感器线圈距离的选择
3.4 本章小结
4 系统仿真研究
4.1 数据提取
4.2 仿真结果
4.3 系统仿真
4.3.1 100Hz激励仿真及结果分析
4.3.2 60Hz激励仿真及结果分析
4.3.3 1000Hz激励仿真及结果分析
4.4 仿真结论
4.5 本章小结
5 实验研究
5.1 虚拟仪器
5.1.1 虚拟仪器的概念
5.1.2 LabVIEW简介
5.2 实验器材选择
5.2.1 数据采集卡
5.2.2 实验材料选择
5.3 基于LabVIEW的程序设计
5.3.1 正弦激励程序
5.3.2 数据采集程序
5.3.3 厚度公式推算
5.4 误差分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铆接结构中缺陷的脉冲远场涡流定量评估技术[J]. 胥俊敏,杨宾峰,王晓峰,李驰,张辉. 空军工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]飞机铆接结构缺陷的远场涡流检测技术研究[J]. 杨宾峰,胥俊敏,王晓锋,曹海霞. 传感技术学报. 2017(10)
[3]远场涡流检测技术在电站高压加热器钢管中的应用[J]. 杨高兴. 通讯世界. 2017(16)
[4]多频电涡流法测量连铸坯壳厚度的方法[J]. 王志春,张楼成,袁小健. 钢铁研究学报. 2017(07)
[5]管道弯头缺陷检测外置式远场涡流探头设计[J]. 徐志远,林章鹏,袁湘民,林稳. 仪器仪表学报. 2017(05)
[6]脉冲远场涡流检测中磁场抑制技术[J]. 胥俊敏,王晓锋,杨宾峰,张辉,方司阳. 空军工程大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法[J]. 张芸,张伟,师奕兵,王志刚,罗清旺. 仪器仪表学报. 2016(03)
[8]严重腐蚀减薄后低碳钢管壁厚的远场涡流检测[J]. 杨淑海. 无损检测. 2016(01)
[9]一种基于远场涡流的管道大面积缺陷定位检测方法[J]. 罗清旺,师奕兵,王志刚,张伟,马东. 仪器仪表学报. 2015(12)
[10]远场涡流检测传感器速度效应仿真分析[J]. 王亚午,宋小春. 测控技术. 2015(09)
博士论文
[1]平板导体缺陷复合式涡流检测技术研究[D]. 陈佩华.浙江大学 2014
[2]板坯连铸二次冷却过程仿真及工艺优化[D]. 王兆峰.大连理工大学 2013
[3]几种电磁制动下板坯连铸结晶器内钢液流场物理模拟研究[D]. 张振强.上海大学 2012
硕士论文
[1]连铸凝固坯壳厚度电涡流检测方法研究[D]. 张楼成.内蒙古科技大学 2017
[2]基于LabVIEW的回转支承疲劳寿命试验机的设计研究[D]. 陈康.华中科技大学 2017
[3]远场涡流检测的快速处理方法研究与电路设计[D]. 陈宇.电子科技大学 2017
[4]基于CAN总线的结晶器振动控制器研究与设计[D]. 高彤.内蒙古科技大学 2015
[5]多涂层厚度涡流无损检测技术及其实现方法研究[D]. 来超.电子科技大学 2015
[6]多层板材电磁无损检测技术研究[D]. 杨海龙.电子科技大学 2015
[7]飞机多层金属铆接结构脉冲涡流检测信号分析与提离效应抑制[D]. 吴少文.南昌航空大学 2014
[8]常规/远场复合式涡流检测方法与检测可靠性分析技术研究[D]. 张武波.浙江大学 2014
[9]基于脉冲涡流信号的金属膜厚测量[D]. 康学福.天津大学 2012
[10]特大方坯新型结晶器技术的研究[D]. 刘晶晶.燕山大学 2012
本文编号：3252608
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 连铸工艺过程介绍
1.3 远场涡流检测技术的发展历史及研究现状
1.3.1 远场涡流检测技术的发展历史
1.3.2 远场涡流检测技术的研究现状
1.4 连铸坯壳厚度检测方法
1.5 课题研究方案设计
1.6 论文结构安排
2 涡流检测理论
2.1 涡流检测基本理论
2.2 常规涡流检测技术
2.3 远场涡流检测技术
2.3.1 管道远场涡流检测
2.3.2 平板远场涡流检测
2.4 涡流检测集肤效应分析
2.5 本章小结
3 仿真模型的建立及传感器参数优化设计
3.1 系统被测对象分析
3.2 Ansoft Maxwell软件有限元分析
3.2.1 Ansoft Maxwell软件有限元分析过程
3.2.2 仿真模型的建立
3.3 传感器的设计
3.3.1 传感器激励的选择
3.3.2 传感器线圈直径的选择
3.3.3 传感器线圈匝数的选择
3.3.4 传感器屏蔽结构的选择
3.3.5 传感器磁芯的选择
3.3.6 传感器提离距离的选择
3.3.7 传感器线圈距离的选择
3.4 本章小结
4 系统仿真研究
4.1 数据提取
4.2 仿真结果
4.3 系统仿真
4.3.1 100Hz激励仿真及结果分析
4.3.2 60Hz激励仿真及结果分析
4.3.3 1000Hz激励仿真及结果分析
4.4 仿真结论
4.5 本章小结
5 实验研究
5.1 虚拟仪器
5.1.1 虚拟仪器的概念
5.1.2 LabVIEW简介
5.2 实验器材选择
5.2.1 数据采集卡
5.2.2 实验材料选择
5.3 基于LabVIEW的程序设计
5.3.1 正弦激励程序
5.3.2 数据采集程序
5.3.3 厚度公式推算
5.4 误差分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铆接结构中缺陷的脉冲远场涡流定量评估技术[J]. 胥俊敏,杨宾峰,王晓峰,李驰,张辉. 空军工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]飞机铆接结构缺陷的远场涡流检测技术研究[J]. 杨宾峰,胥俊敏,王晓锋,曹海霞. 传感技术学报. 2017(10)
[3]远场涡流检测技术在电站高压加热器钢管中的应用[J]. 杨高兴. 通讯世界. 2017(16)
[4]多频电涡流法测量连铸坯壳厚度的方法[J]. 王志春,张楼成,袁小健. 钢铁研究学报. 2017(07)
[5]管道弯头缺陷检测外置式远场涡流探头设计[J]. 徐志远,林章鹏,袁湘民,林稳. 仪器仪表学报. 2017(05)
[6]脉冲远场涡流检测中磁场抑制技术[J]. 胥俊敏,王晓锋,杨宾峰,张辉,方司阳. 空军工程大学学报(自然科学版). 2016(03)
[7]基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法[J]. 张芸,张伟,师奕兵,王志刚,罗清旺. 仪器仪表学报. 2016(03)
[8]严重腐蚀减薄后低碳钢管壁厚的远场涡流检测[J]. 杨淑海. 无损检测. 2016(01)
[9]一种基于远场涡流的管道大面积缺陷定位检测方法[J]. 罗清旺,师奕兵,王志刚,张伟,马东. 仪器仪表学报. 2015(12)
[10]远场涡流检测传感器速度效应仿真分析[J]. 王亚午,宋小春. 测控技术. 2015(09)
博士论文
[1]平板导体缺陷复合式涡流检测技术研究[D]. 陈佩华.浙江大学 2014
[2]板坯连铸二次冷却过程仿真及工艺优化[D]. 王兆峰.大连理工大学 2013
[3]几种电磁制动下板坯连铸结晶器内钢液流场物理模拟研究[D]. 张振强.上海大学 2012
硕士论文
[1]连铸凝固坯壳厚度电涡流检测方法研究[D]. 张楼成.内蒙古科技大学 2017
[2]基于LabVIEW的回转支承疲劳寿命试验机的设计研究[D]. 陈康.华中科技大学 2017
[3]远场涡流检测的快速处理方法研究与电路设计[D]. 陈宇.电子科技大学 2017
[4]基于CAN总线的结晶器振动控制器研究与设计[D]. 高彤.内蒙古科技大学 2015
[5]多涂层厚度涡流无损检测技术及其实现方法研究[D]. 来超.电子科技大学 2015
[6]多层板材电磁无损检测技术研究[D]. 杨海龙.电子科技大学 2015
[7]飞机多层金属铆接结构脉冲涡流检测信号分析与提离效应抑制[D]. 吴少文.南昌航空大学 2014
[8]常规/远场复合式涡流检测方法与检测可靠性分析技术研究[D]. 张武波.浙江大学 2014
[9]基于脉冲涡流信号的金属膜厚测量[D]. 康学福.天津大学 2012
[10]特大方坯新型结晶器技术的研究[D]. 刘晶晶.燕山大学 2012
本文编号：3252608
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3252608.html
