基于涡流法的金属电导率检测技术研究

发布时间：2017-12-06 20:20

  本文关键词：基于涡流法的金属电导率检测技术研究

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【摘要】：电导率是表征金属材料性能的重要物理量之一,可用于分选材质、确定金属材料的硬度和热处理状态。基于电磁感应原理的涡流法具有速度快、成本低等优点,被广泛用于金属材料的电导率检测。本文依据电涡流检测理论,建立了有限元理论模型,开展了电导率检测的仿真与实验研究,开发了一套以FPGA为核心的实验系统。主要研究内容包括:(1)研究了涡流场的有限元算法理论及边界条件,应用Ansys Maxwell软件建立了电导率检测理论模型,仿真研究了电导率和提离对阻抗信号的影响规律。结果表明,阻抗变化量的相位与电导率一一对应,可用于电导率测量;提离变化对相位信号有影响,需要采取抑制措施。(2)设计开发了以FPGA为核心的实验系统。硬件部分主要包括激励信号的产生和放大,探头设计和信号拾取,数据采集,FPGA内部逻辑功能的设计,PCI接口电路的设计以及系统的电源模块设计;软件部分主要包括PCI驱动的开发、软硬件接口DLL的设计、与Matlab接口设计。(3)提出了基于线性拟合法和BP神经网络法的电导率测量算法。实验结果表明:基于神经网络法的测量精度高于分段线性拟合法;加入提离抑制功能算法的测量精度略有提高;开发的电导率实验系统精度在3%左右。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG115

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 丁硕;巫庆辉;杨友林;;基于BP神经网络的数字式涡流传感器特性曲线拟合的实现[J];电子设计工程;2012年16期

2 贾佳;;基于LabVIEW的PCI数据采集系统设计[J];工业仪表与自动化装置;2012年06期

3 晏敏,彭楚武,黎福海,曾健平,赵冯;智能四探针电阻率测试仪的研制[J];湖南大学学报(自然科学版);2005年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 于亚婷;电涡流传感器的电磁场仿真分析[D];电子科技大学;2005年

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本文编号：1259854