基于涡流检测的涂层测厚仪研究与设计

发布时间：2023-04-03 19:22

　　隐身技术领域是国防科技重点研究的领域。世界各国都投入了大量财力与人力对隐身技术进行了研究。而隐身性能是否优秀,极为关键的一点,则在于吸波涂层的质量。而吸波涂层的质量好坏,一个重要的影响指标,便是其吸波涂层厚度的精确性与均匀性。为了保证隐身材料在生产过程中拥有高精度的厚度监测手段是隐身材料生产环节中的一大关键问题。为了解决这个问题,需要在不破坏材料结构情况下,周期性的对材料厚度进行检测。在比较了常用的几种工业厚度测量的方法后,本文选用了涡流法去测量吸波涂层厚度。本文详细研究了传统涡流涂层厚度检测的原理,脉冲涡流无损检测的等效模型,结合了提离效应在涡流检测中应用,提出了针对非磁性金属基体上非导电覆盖层厚度测量的方法。并对理论进行应用,提出一种手持式涡流吸波涂层检测仪器设计方案。文章先提出了涡流传感器的设计方案,采用高导磁率金属屏蔽罩约束涡流探头的磁力线范围,提升检测性能,并使用尖端触点的方法减少因为表面的不平整带来的测量误差。然后搭建了实验平台,验证了传感器设计方案的可行性,并且使用实验数据为电路设计提供参考。然后基于MSP430平台,设计了信号发生电路,信号调理电路,模数转换模块,电源电...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 测厚仪产品发展现状
    1.3 需求分析与设计要求
        1.3.1 需求分析
        1.3.2 设计要求
    1.4 文章结构
    1.5 本章小结
第二章 涡流无损检测技术与测厚原理概述
    2.1 涡流检测原理分析与线圈阻抗分析
        2.1.1 涡流检测与涡流测厚原理
        2.1.2 涡流检测模型与线圈阻抗分析
    2.2 涡流涂层测厚仪系统框图
    2.3 本章小结
第三章 测厚仪前端电路分析与设计
    3.1 涡流探头设计
        3.1.1 检测频率与渗透深度
        3.1.2 温度对检测线圈的影响
        3.1.3 涡流探头结构设计
    3.2 信号发生系统设计与分析
        3.2.1 直接数字频率合成器原理
        3.2.2 信号发生电路设计
    3.3 信号检测电路设计与分析
        3.3.1 平衡电桥电路分析
        3.3.2 信号检测电路设计
    3.4 信号调理电路设计
    3.5 本章小结
第四章 涂层测厚仪核心电路分析与设计
    4.1 微处理器选型与外围电路设计
        4.1.1 微处理器需求分析与选型
        4.1.2 微处理器外围电路设计
    4.2 模数转换器电路设计
        4.2.1 模数转换器性能指标
        4.2.2 模数转换器驱动电路设计
        4.2.3 ADC基准源电路设计
    4.3 电源模块设计
        4.3.1 供电电路设计
        4.3.2 电源充电模块与保护模块设计
    4.4 噪声分析
        4.4.1 驱动模块噪声分析与计算
        4.4.2 电源模块噪声分析与计算
        4.4.3 基准源模块噪声分析与计算
        4.4.4 模数转换器转换性能测试
    4.5 本章小结
第五章 涂层测厚仪软件与算法设计
    5.1 涂层测厚仪软件框架设计
    5.2 涂层测厚仪算法设计
    5.3 本章小结
第六章 样机测试实验及其结果分析
    6.1 样机使用方法与待测试件
    6.2 样机测试结果与分析
        6.2.1 探究样机对不同基底试件的测量性能
        6.2.2 探究样机对复合基底试件的测量性能
        6.2.3 探究温度补偿对样机测试精度的影响
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果



本文编号：3781001