【正文】 我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。隨著激勵頻率的遞增，提離點信號距離點數(shù)的變化具有先遞增然后遞減的規(guī)律，同時在2000KHz左右達到最大值。SiC 涂層厚度差異較小的特種復合材料之間的提離點信號并不重合且有一定的差異，說明利用渦流法實施帶 SiC 涂層的特種復合材料涂層厚度的測量是有望可行的，且有較高的測量精度。 (4) 在測試帶涂層試塊時，發(fā)現(xiàn)5不同點的膜層提離點值均不同，故認為試塊每處涂層厚度都不一樣，均存在差異。分別多次測量在不同頻率條件下特種復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信號的距離點數(shù)，測試結果如下圖所示： :頻率為1000 KHz 時的測量結果 ：頻率為2500KHz 時的測量結果 然后計算提離點間距離點數(shù)的平均值，：：不同頻率條件下的提離信號距離點數(shù) 頻率 KHz次數(shù)833909100011111250142816662000250033331526375818810811712310878264496474899311413087893384463879610510511710089平均值5291102112： ：激勵頻率與提離點信號距離點數(shù)平均值間的關系曲線：隨著激勵頻率的遞增，提離點信號距離點數(shù)的變化具有先遞增然后遞減的規(guī)律，同時在2000KHz左右達到最大值。八通道選取的頻率分別包括低頻、中頻、高頻。： 膜層厚度距離點數(shù)10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 14011 17 19 26 37 45 62 74 76 81 91 102 109 117：基體上“膜層厚度提離點”對應值 ： 覆有 2 張超薄模擬涂層 ： 覆有10張超薄模擬涂層 ：覆有 20 張超薄模擬涂層 ：覆有 28 張超薄模擬涂層：由覆蓋錫紙張數(shù)與提離點信號距離點數(shù)之間關系曲線可以看出，探頭提離點信號的距離點數(shù)隨著錫紙紙張數(shù)的遞增而遞增，僅當錫紙厚度在 10μm~140μm的范圍內時，該提離信號點的距離點數(shù)與錫紙厚度的曲線線性相關性較好，而當錫紙厚度140μm 時線性關系不好，而且由錫紙匯總圖可以看出隨著錫紙紙張數(shù)的增加提離點的距離越來越小，幾乎重合。 用SMART2097渦流檢測儀的實驗研究 為了能方便觀察，所有試驗均通過調節(jié)相位使渦流信號的提離信號處于水平方向，增益均為 28 dB。 試驗儀器及工件 ：實驗所用試塊圖中： 圓形1試塊為特種碳纖維復合材料基體試塊 圓形2 、3 為帶未知 SiC 涂層厚度的特種碳纖維復合材料試塊 4 為特種碳纖維復合材料基體矩形試塊 5 為帶未知 SiC 涂層厚度的特種碳纖維復合材料矩形試塊半月形2 、3 試塊為特種碳纖維復合材料試塊 儀器與探頭 （1）用SMART2097渦流檢測儀和 ECC2004電磁檢測儀（2）專用的 DP 式平面渦流探頭 ：改進的 EEC 智能渦流檢測儀 ：ECC2004電磁檢測儀 實驗研究內容 用SMART2097渦流檢測儀的實驗研究內容（1） 以4工件為基體，測試基體上的不均勻度（2） 在基體上每次以兩張塑料薄膜遞增，測試基體上膜層厚度的提離值（3） 測試5試塊不同點的膜層提離值（4） 交叉測試3試塊（5） 4試塊多少厚度的薄膜能分辨 用EEC2004電磁檢測儀的實驗研究內容（1） 以半圓形試塊的a面為帶涂層面，b面為基體面，測試最佳檢測參數(shù)試驗（2） 測厚對比試驗（3） 塑料薄膜模擬涂層厚度測量試驗（4） 涂層厚度試驗 實驗研究方案（1）利用提離效應測量在基底試塊和帶有碳化硅涂層試塊上的渦流信號，比較不同試塊上測量所得渦流信號的提離點的距離點數(shù)差異，并且通過反復調節(jié)，尋找最佳測量工作頻率，相位，增益等。而且由于材料電導率不同將會導致檢測線圈阻抗的大小不同，因此根據(jù)渦流的這個特點就可以利用渦流法進行熱處理狀態(tài)檢測以及材料的篩選工作。 阻抗分析法是建立在相位變化與線圈阻抗變化之間關系的基礎之上的一種提取有用信號并且排除干擾信號的有效信號分析方法。4. 了解到雖然是同樣一塊試塊，但由于涂層厚度的不均勻性，各點的提離值都不一樣。在國外，渦流測厚技術已經(jīng)被廣泛的運用，其中頗有代表性的美國CMI公司由最初通過對電導率的測量來測金屬鍍層的厚度，發(fā)展到后來測鍍層阻抗值的方法來對金屬鍍層進行測量，177。這些設備在我國的航空航天、電力、化工、核能等領域中正在發(fā)揮著愈來愈重要的作用。 采用電渦流原理由此開發(fā)渦流涂鍍層測厚儀，測量非磁性金屬基體上非導電覆蓋層厚度已經(jīng)有數(shù)十年歷史。 本次課題主要是基于目前渦流測厚技術研究的基礎上，探討研究特種碳纖維復合材料涂層厚度渦流檢測的可行性，為實現(xiàn)渦流法測量特種碳纖維復合材料涂層厚度提供實用、可靠的試驗和理論依據(jù)。磁感應測厚法通常被應用于磁性材料表面上絕緣磁性鍍層厚度的測量，其測量范圍只達到了 500μm~20mm，并且其測量面積最小約為Ф12mm，故對于點范圍涂層厚度難以測量。如果涂鍍層過薄，則會達不到對材料進行表面處理的要求。其中以碳化硅為首的碳纖維復合材料和陶瓷基復合材料通常作為高溫耐熱構件已經(jīng)被應用于航空航天的關鍵高溫部件當中，然而許多航空航天構件的工作環(huán)境溫度可高達1650176。對管道晶間腐蝕、壁厚減薄和外壁磨損等均能可靠檢出，在檢測中能有效地去除支撐板和管板的干擾信號。為了確保飛船和飛機的飛行安全，則必須對有關構件進行定期的在役檢測。作者簽名： 日期：學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 相關論文資料若干篇及行業(yè)標準。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。本文通過開展特種復合材料基體（特種碳纖維復合材料）及其表面涂層（碳化硅抗氧化保護涂層）厚度的渦流檢測技術研究，完成了涂層厚度渦流法測量的可行性理論與試驗研究，確定了理論測量范圍和分辨率，開展了相關特種碳纖維復合材料涂層測厚試驗，并且對基于特種碳纖維復合材料最佳檢測參數(shù)試驗、基于特種碳纖維復合材料涂層測厚對比試驗、基于4基體不同點的不均勻性測試不同點的提離值、以 薄膜為模擬涂層的特種碳纖維復合材料涂層厚度測量試驗、在5工件不同點測試其提離值以及將 4試塊覆蓋薄膜（約為8090um)與5對比、4工件在多少厚度的薄膜能分辨等進行試驗，同時利用Origin軟件對測量所得的數(shù)值進行數(shù)據(jù)分析，并繪制如文中所得圖形。渦流法還用于汽輪機大軸中心孔、抽油竿、鉆竿、螺孔等部件的檢測。渦流檢測技術是一種成熟的鍍層厚度測量技術, 可以用來測量鍍在鐵磁性金屬物質表面的非鐵磁性金屬鍍層的厚度，也可以用來測量金屬表面的非金屬層的厚度。例如，作為耐燒蝕抗氧化材料用在航天領域最嚴峻的高溫受熱部分，如火箭發(fā)動機喉襯、飛行器翼前端、火箭鼻錐體等，同時，為了防止此類特種碳纖維復合材料在高溫工作環(huán)境中被氧化燒蝕而造成失效事故，通常需在其基體表面鍍一層碳化硅材料（厚度約 50～160μm）。例如，金相顯微鏡測厚法測量誤差甚至達到了 ，但這種方法的試驗試塊的制樣過程比較復雜并且要求十分精確，所以所花費都用比較高，因此比較難以實現(xiàn)。到現(xiàn)在為止，渦流測厚法已被廣泛運用于社會的許多領域，也引來了許多學者的研究，并取得了一定的科研成果。射線法需要放射源，現(xiàn)場使用中存在防護問題，使用不太方便，并且存在安全隱患。除前西德以外，美國、法國、前蘇聯(lián)、英國、等國家也先后做了大量的開發(fā)性工作，發(fā)表了大量論文，由此今天也都能生產(chǎn)高水平的渦流檢測設備。在以上所述的方法中,能夠無損檢測覆蓋層厚度的方法為非磁性金屬基體上非導電覆蓋層厚度測量的渦流方法、磁性金屬基體上非磁性覆蓋層厚度測量的磁性方法、X 射線光譜測量法和β射線反向散射法。 課題研究的主要內容1. 了解國目前內外渦流測厚技術。渦流的大小、相位及流動形式受到試件性能以及有無缺陷的影響，而渦流的反作用磁場又會使線圈的阻抗發(fā)生變化。影響探頭檢測線圈阻抗的主要因素主要如下所述：（1）材料磁導率 對于鐵磁性材料來說，在進行材料檢測時其磁導率并不是常數(shù)，它的大小通?？梢赃_到幾百亨利/米，因此即使是比較微小的磁導率變化都有可能導致很大的噪聲產(chǎn)生，噪聲就會將有用的檢測信號淹沒，導致檢測失效。因此通過調節(jié)檢測頻率的大小就可以控制渦流檢測深度。（6） 基于最佳檢測參數(shù)的條件下，在4工件上不同位置反復進行模擬涂層測厚試驗，分析基體上的不均勻度。 基于特種碳纖維復合材料涂層測厚對比試驗 通過上述試驗初步確定416kHz 頻率為特種碳纖維復合材料涂層厚度測量的最佳檢測頻率，因此選擇 416kHz 作為測試頻率（以下試驗相同）。按照絕對式平面探頭相同的方法。同時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。并且最佳的檢測頻率約為 416 kHz 左右。（3）隨著膜層厚度的增加，提離值也相應遞增。在低頻內提離信號非常小，不利于觀察。但由于時間和經(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的的研究內容有待進一步深入研究：檢測儀器性能需要進一步改進，以便：儀器在適用于涂層厚度測量的頻段內輸出穩(wěn)定、失真小的渦流檢測信號，并且調整方便；能更好的擬制測厚時多因素的擾動影響，并具有較高的靈敏度和較小的失真度；進一