涡流激励下电磁声发射的无损检测技术的研究

发布时间：2017-04-25 21:09

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【摘要】：电磁声发射技术作为一种新兴的无损检测手段,在压力容器的金属裂纹缺陷检测中发挥着重要的作用。目前,传统的电磁声发射技术对被测试件采用直接加载脉冲电流的方式引入电磁激励,这种方法存在激励电流过大、加载不方便以及噪声大等缺点。为了解决这些问题,本课题设计了涡流加载电源,对被测试件进行局部的涡流加载。涡流激励电源在加载的过程中,电源的激励线圈不需要与被测试件接触,加载更加方便灵活。本课题首先对电磁声发射技术的基本原理做了研究,根据课题的要求设计了涡流加载电源。涡流加载电源是一个频率可调的正弦波发射器。电源使用DDS(直接数字式频率合成器)模块产生正弦波,使用THS3091芯片设计电源的功率放大模块。在控制方面,选用STM32单片机作为系统的控制器,触摸屏作为系统的显示和输入模块。STM32单片机和触摸屏之间采用串口进行通信。软件设计部分主要包括STM32的相关程序和触摸屏程序。其中利用Keil uVision4设计STM32的主程序、串口程序、定时器程序和数据处理程序等;利用VGUS组态开发软件进行触摸屏的组态设计,以组态画面的形式,设计相应的操作界面。本课题使用美国PAC公司的声发射检测仪搭建了涡流激励电磁声发射检测平台,利用设计的涡流加载电源进行了相关实验。实验结果表明利用涡流加载的方式对被测试件进行电磁声发射检测,可以准确定位被测试件的缺陷位置。同时涡流加载电源工作稳定,参数调节方便,可以解决直接加载带来的诸多问题,能够满足电磁声发射检测对激励源提出的要求。
【关键词】：金属裂纹 无损检测 电磁声发射 涡流加载 激励电源
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG115.28
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题的研究背景8
• 1.2 无损检测技术研究现状8-10
• 1.3 电磁声发射技术国内外研究现状10-12
• 1.4 课题意义和论文内容12-15
• 第二章 电磁声发射的基本原理15-25
• 2.1 声发射源的基本原理15-17
• 2.2 声发射波的传播17-19
• 2.2.1 波的传播方式17-18
• 2.2.2 波的传播速度18-19
• 2.3 电磁声发射的基本原理19-22
• 2.3.1 电磁原理19-20
• 2.3.2 涡流的基本原理20-22
• 2.4 电磁声发射模型分析22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 涡流加载电源25-38
• 3.1 DDS模块25-29
• 3.2 触摸屏29-30
• 3.3 功率放大电路30-34
• 3.4 控制中心34-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 软件设计38-58
• 4.1 软件设计平台38-42
• 4.2 系统各模块程序的设计42-51
• 4.2.1 主函数43-44
• 4.2.2 串口通信44-46
• 4.2.3 定时器模块46-48
• 4.2.4 数据处理模块48-51
• 4.3 触摸屏的设计51-57
• 4.3.1 屏幕开发软件51-52
• 4.3.2 触摸屏开发流程52-53
• 4.3.3 数据和指令操作53-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 涡流激励声发射的检测应用58-71
• 5.1 实验设备58-60
• 5.2 声发射传感器的标定60-62
• 5.3 声发射检测软件62-67
• 5.3.1 项目设置62-63
• 5.3.2 硬件设置63-64
• 5.3.3 定位设置64-66
• 5.3.4 图形设置66-67
• 5.4 声发射检测实验67
• 5.5 实验数据分析67-70
• 5.6 本章小结70-71
• 总结与展望71-73
• 论文总结71
• 前景展望71-73
• 参考文献73-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表的学术论文77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 龙飞飞;李莉;张海兰;王丹丹;戴光;;电磁声发射检测技术的数值分析[J];无损检测;2015年08期

2 庞遵林;郭锐;;一种用于高速锁相环的整数分频器设计[J];电子科技;2015年06期

3 刘茂军;赵军;王根伟;吴丽琴;;基于CT技术的碳化混凝土损伤细观研究[J];广西大学学报(自然科学版);2014年01期

4 李灼华;;超声无损检测技术的现状和发展趋势[J];硅谷;2013年21期

5 于海;戴s鷖，

本文编号：327081