【正文】 用EEC2004電磁檢測儀的試驗(yàn)結(jié)果分析 275. 結(jié)論與展望 結(jié)論 28 展望 29參考文獻(xiàn) 30致 謝 31南昌航空大學(xué)科技學(xué)院2014屆學(xué)士學(xué)位論文 特種復(fù)合材料的膜層厚度的渦流測量的研究1. 緒論 引言隨著社會(huì)不斷的發(fā)展和進(jìn)步，渦流檢測技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在很多地方，比如航天、航空領(lǐng)域中金屬和陶瓷等構(gòu)件的檢測。比如，航空飛機(jī)為了能夠在高速飛行的狀態(tài)下抵抗高溫而引起的各種問題，會(huì)在表面涂一層陶瓷，但涂的陶瓷又不能太厚，所以需要用到無損檢測對它進(jìn)行檢測，而無損檢測中的渦流檢測有能很好的對材料進(jìn)行檢測。此外，渦流檢測技術(shù)用于電站石油化工等領(lǐng)域的有色及黑色金屬管道的在役和役前檢測也十分廣泛。在檢測過程中，能同時(shí)兼顧長通傷、緩變傷等長缺陷和短小缺陷；能夠有效抑制管道在線、離線檢測時(shí)的某些干擾信號，對金屬管道內(nèi)外壁缺陷檢測都具有較高的靈敏度；還可用于機(jī)械零部件混料分選，熱處理狀態(tài)和滲碳深度評價(jià)，硬度測量等。 課題研究背景及意義 目前，由金屬基、樹脂基、碳基、和陶瓷基作為主要的先進(jìn)復(fù)合材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，由于這些先進(jìn)復(fù)合材料在某些材料性能方面有著普通材料無可匹敵的優(yōu)點(diǎn)，例如，高強(qiáng)度比、耐腐蝕、耐磨等等。C 的唯一候選材料。不同的零部件根據(jù)其所要求的性能來選擇其表面涂鍍層的厚度，如果涂鍍層過厚，將會(huì)造成涂鍍層與基體材料之間的結(jié)合強(qiáng)度偏低，材料的內(nèi)應(yīng)力過大，使得涂層容易脫落。目前，有許多方法可以實(shí)現(xiàn)對于涂鍍層的測量，其中非破壞性測量方法主要有金相顯微鏡測厚法、超聲測厚法、射線測厚法、磁感應(yīng)測厚法、電渦流測厚法等。而射線測厚法的優(yōu)點(diǎn)能夠比較直觀的顯示厚度影像并且能夠進(jìn)行非接觸高精度測量，缺點(diǎn)就是檢測成本比較高、檢測靈敏度受多種因素的影響并且使用時(shí)存在射線輻射的安全防護(hù)問題。而渦流法涂層測厚因?yàn)橛欣昧藴u流檢測過程中的提離效應(yīng)，當(dāng)選擇最佳的檢測頻率時(shí)，這種方法對于銅膜厚度的有效高精度測量范圍可達(dá)到10~150μm。目前國內(nèi)針對磁性低或非磁性電導(dǎo)率金屬基體上低電導(dǎo)率涂層厚度測量的研究并沒有取得關(guān)鍵突破性的進(jìn)展，然而此項(xiàng)研究技術(shù)對于彌補(bǔ)國內(nèi)運(yùn)用渦流法進(jìn)行涂層測厚無損檢測評價(jià)有著十分重要的意義，因此這類材料涂層厚度渦流測量方法的研究也成為涂層測厚領(lǐng)域內(nèi)一亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。厚度測量視對象不同，常采用超聲、射線、電磁渦流等不同的方法進(jìn)行測量。渦流測厚不僅具有快速、準(zhǔn)確和無接觸以及其他許多優(yōu)點(diǎn)，而且除了用于測量板材、管材等單層厚度，還可以對涂層、鍍層和多層復(fù)合材料分層的厚度測量。 早在50年代，福斯特就在基礎(chǔ)試驗(yàn)和理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上發(fā)表了大量有關(guān)渦流檢測的論文，并且創(chuàng)辦了福斯特研究所。從初期的YY11型管材探傷儀，到后來相繼研制成功的YY1YSWTS100、NE30等多種渦流檢測儀器，到了20世紀(jì)90年代，研制生產(chǎn)了EEC96型數(shù)字渦流檢測設(shè)備。 針對鋁和鋁合金陽極氧化膜厚度的測量方法主要有分光束顯微法、重量法、渦流法等等。國內(nèi)外渦流測厚技術(shù)主要有分為兩大類應(yīng)用，一是覆蓋層厚度測量,另一個(gè)是金屬管板箔厚度測量。分辨率達(dá)1μm177。3. 結(jié)合渦流檢測的方法原理，理解和掌握渦流測厚的方法。 渦流檢測原理渦流檢測是在電磁感應(yīng)原理上為基礎(chǔ)的一種常規(guī)無損檢測方法。 阻抗分析法 在進(jìn)行渦流法檢測時(shí)，因?yàn)樵跈z測過程中有存在著多種影響因素的干擾，為了能夠排除干擾因素并且有效的提取有用的檢測信號，國內(nèi)外許多學(xué)者提出了一些信號分析方法，但都沒有能夠成功實(shí)現(xiàn)抑制干擾因素的影響，直到德國學(xué)者福斯特提出消除渦流檢測儀器中干擾因素的理論分析，即阻抗分析法，才使得這一世界難題得了關(guān)鍵性的突破。 線圈阻抗的影響因素 渦流檢測在實(shí)際檢測過程中，材料磁導(dǎo)率、材料電導(dǎo)率、檢測頻率、探頭提離等因素的變化都會(huì)引起探頭線圈阻抗的變化，同時(shí)他們的變化方向也互不相同。 （2）材料電導(dǎo)率 材料電導(dǎo)率對渦流檢測線圈有著直接的影響，渦流法對于缺陷的檢測就是利用缺陷部分與母材電導(dǎo)率的不同所產(chǎn)生的檢測信號存在差異的這個(gè)特點(diǎn)。然而在某一些特殊場合如涂鍍層厚度測量時(shí)又可以利用它的提離效應(yīng)進(jìn)行高精度測量。為了能更好的驗(yàn)證理論研究分析結(jié)果的正確性，需要進(jìn)行相應(yīng)的特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流法測量試驗(yàn),在依據(jù)理論模型初步提出設(shè)計(jì)原則研制渦流探頭，利用提供的試樣開展特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度渦流檢測可行性實(shí)驗(yàn)。（4）利用厚度已知的絕緣標(biāo)準(zhǔn)薄層（如厚度為 100μm 的超薄絕緣膜層），在特種碳纖維復(fù)合材料基體上進(jìn)行模擬涂層測厚試驗(yàn)，分析不同厚度的薄膜下提離點(diǎn)之間距離的規(guī)律。（2） 以B3b面為基體，基于最佳檢測參數(shù)的條件下，與不同試塊對比，得到不同提離值，同時(shí)將得到的數(shù)據(jù)通過origin軟件進(jìn)行分析。 標(biāo)定線1 標(biāo)定線2 標(biāo)定線3：測量結(jié)果解析按照上述方法，分別多次測量不同頻率條件下特種碳纖維復(fù)合材料基底試塊和帶有碳化硅涂層的試塊上的渦流信號提離點(diǎn)信號的距離點(diǎn)數(shù)，測量最佳頻率。第二次再加2張薄膜并測試其提離值，如此一直加薄膜張數(shù)，每次2張。第二次再加1張薄膜并測試其提離值，如此一直加薄膜張數(shù)，每次1張。為了所有檢測頻率的比對都在一個(gè)條件下，我們把八通道增益都設(shè)置為15db，為了便于觀察，通過調(diào)整相位把所有通道的提離軌跡都調(diào)整到垂直方向上。在低頻內(nèi)提離信號非常小，不利于觀察。試驗(yàn)頻率在833KHz～3333KHz范圍內(nèi)選取。（BBB3）涂層厚度測量對比試驗(yàn)（1） 以 B3b面為基體面，頻率：2000KHZ的測量（BBB3）a面的實(shí)驗(yàn)；：不同試塊的不同涂層厚度測量對比值 試塊 AmpB3b面與B1a面B3b面與B2a面B3b面與B3a面163301418137127235244274352（2） 頻率：2000KHZ( BBB3）a面組合的實(shí)驗(yàn)；：不同a面試塊交叉對比試驗(yàn)值試塊AmpB1a面與B2a面B1a面與B3a面B2a面與B3a面15894150173112157149108180（3） 頻率取2000KHZ； B3b覆蓋薄膜（76um）與B2a面對比，經(jīng)測試Amp為44。（3）在利用超薄塑料膜層在4特種碳釬維復(fù)合材料基體試塊上測試試塊分辨率時(shí)，最先提離線基本重合，當(dāng)超薄料膜層的厚度加到20um時(shí)，提離線已經(jīng)基本不重合了，且提離點(diǎn)有一定的差異可以分辨，所以認(rèn)為4工件在20um的薄膜能分辨。并且最佳的檢測頻率約為2000 kHz 左右。并且最佳的檢測頻率約為 416 kHz 左右。在測試1與2，1與3，2與3圓形試塊時(shí)，其中1與2的提離點(diǎn)值為122， 1與3的提離點(diǎn)值為136， 2與3。同時(shí)便于觀察比較完整的提離信號信息，對厚度的差距也有一定的反應(yīng)。 展望本課題通過理論分析與試驗(yàn)研究，證明了利用渦流法實(shí)施特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測量是可行的。唐老師在學(xué)業(yè)上始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹(jǐn)向唐老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意，同時(shí)也要感謝一直給予我無私幫助的吳政成學(xué)長。謝謝所有幫助過我的老師、學(xué)姐及各位親愛的同學(xué)們。行文至此，我的這篇論文已接近尾聲；歲月如梭，我的四年大學(xué)時(shí)光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。但由于時(shí)間和經(jīng)歷的不足，該課題仍然存在著一些不足之處以及與本課題相關(guān)的的研究內(nèi)容有待進(jìn)一步深入研究：檢測儀器性能需要進(jìn)一步改進(jìn)，以便：儀器在適用于涂層厚度測量的頻段內(nèi)輸出穩(wěn)定、失真小的渦流檢測信號，并且調(diào)整方便；能更好的擬制測厚時(shí)多因素的擾動(dòng)影響，并具有較高的靈敏度和較小的失真度；進(jìn)一步探討提離效應(yīng)在渦流法涂層厚度測量中的機(jī)理及特點(diǎn)，尋找有效的計(jì)算提離效應(yīng)的算法和快速標(biāo)定的信號處理方法； 在 12的基礎(chǔ)上研制專用特種復(fù)合材料基體涂層厚度的渦流檢測儀和探頭，儀器應(yīng)具有滿足檢測要求的檢測頻率、通道數(shù)、增益、相位、濾波等功能，以及能實(shí)施膜層厚度測量的當(dāng)量指示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸和拓展實(shí)施涂層厚度 C 掃描測量功能等. 參考文獻(xiàn)[1]. 李小亭，——渦流檢測技術(shù)[J].無損檢測，2004,(08)[2]. 劉寶，徐彥霖，王增勇，[J].兵工自動(dòng)化，2006,(03)[3]. 多頻渦流檢測原理及應(yīng)用[J].無損檢測，1996,(01)[4]. 渦流測厚無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用[J].無損檢測,1996,(06)[5]. 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