【正文】 he eddy current technique, no doubt, is the most effective method for evaluating the thickness of the thinner metal cladding. This article pletes the researchment of the feasibility theoretical and experimental study, determines the theoretical measurement range and resolution through carrying out the technology research of thickness measurement for the surface coating (antioxidation protective coating of the silicon carbide) on the special posite material matrix(special carbon fiber posite material), And based on the special carbon fiber posite material optimum parameters of the detection test、 Based on the special carbon fiber posite coating thickness contrast test、 Based on the nonuniformity of 4 matrix difference test liftoff value differences、 In thin film coating to simulate special carbon fiber posite coating thickness measurement test、 In 5 artifacts difference test 4 block of the liftoff values, and will cover film (about 8090 um) pared with 5 、 4 artifacts such as the thickness of the thin film can distinguish test 、 And Origin software was used to measure the numerical data analysis, and draw graphics such as the ine. Thus it provides a reliable theoretical basis and technical support for the precision measurement for the special carbon fiber posite materials coating’s thickness by eddycurrent testing. Keywords: carbon fiber posite， thickness of coating， eddy current testing，nonmagic ultralow conductivity Signature of Supervisor: 目錄 1. 緒論 引言 ........................................................... 1 課題研究背景及意義 ............................................. 1 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 ....................................... 3 課題研究的主要內(nèi)容 ............................................. 5 2. 渦流法測厚技術(shù)理論基礎(chǔ) 渦流檢測原理 ................................................... 6 阻抗分析法 ..................................................... 6 線圈阻抗的影響因素 ............................................. 6 3. 試驗(yàn)研究 試驗(yàn)儀器及工件 ................................................ 8 工件 .......................................................... 8 儀器與探頭 .................................................... 9 用 SMART2097 渦流檢測儀的實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容 ......................... 9 用 EEC2020 電磁檢測儀的實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容 ........................... 9 用 SMART2097 渦流檢測儀的實(shí)驗(yàn)研究方案 ........................ 10 用 EEC2020 電磁檢測儀的實(shí)驗(yàn)研究方案 .......................... 10 基于特種碳纖維復(fù)合材料最佳檢測參數(shù)試驗(yàn) ....................... 11 基于 特種碳纖維復(fù)合材料涂層測厚對比試驗(yàn) ....................... 13 基于 4基體不同點(diǎn)的不均勻性測試不同點(diǎn)的提離值 ................ 14 以薄膜為模擬涂層的特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測量試驗(yàn) ......... 15 點(diǎn)式探頭最佳檢測參數(shù)試驗(yàn) ..................................... 18 試塊（ B B B3）涂層厚度測量對比試驗(yàn) ....................... 21 標(biāo)準(zhǔn)厚度的塑料薄膜模擬涂層厚度測量（ B3b 面為基體面） ........ 22 試塊（ B B B3）涂層 a 面的厚度測量試驗(yàn) ..................... 25 4. 試驗(yàn)結(jié)果分析 用 SMART2097 渦流檢測儀的試驗(yàn)結(jié)果分析 ........................ 27 用 EEC2020 電磁檢測儀的試驗(yàn)結(jié)果分析 .......................... 27 5. 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 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 1 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。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。 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)被廣泛南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 2 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。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。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。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。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 。從初期的 YY11 型管材探傷儀，到后來相繼研制成功的 YY1 YS WTS100、 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。 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。 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。 阻抗分析法 在進(jìn)行渦流法檢測時(shí)， 因?yàn)?在檢測過程中 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。 （ 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)。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)。 （ 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。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。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。試驗(yàn)頻率在 833KHz～ 3333KHz 范圍內(nèi)選取。 （ 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 416 kHz 左右。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)。 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 。 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。說明當(dāng)檢測頻率處于 2020KHz 左右時(shí)，特種復(fù)合材料基底試塊和帶有 SiC 涂層試塊上 的渦流信號提離點(diǎn)間的距離達(dá)到最大，意味著此時(shí)的檢測分辨率也達(dá)到最大。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。 （ 5） 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的提離點(diǎn)值為 有差異。說明當(dāng)檢測頻率處于2020KHz 左右時(shí)，特種復(fù)合材料基底試塊和帶有 SiC 涂層試塊上的渦流信號提離點(diǎn)間的距離達(dá)到最大，意味著此時(shí)的檢測分辨率也達(dá)到最大。具體分別為：100KHz、 200KHz、 400KHz、 833KHz、 1250KHz、 1666KHz、 2020KHz、 3333KHz。由此得知，利用渦流法測量特種碳纖維復(fù)合材料基體上導(dǎo)電錫紙層厚度有效測量范圍為 10μ m~140μ m，超過此范圍則不利于特種碳纖維復(fù)合材料基體上導(dǎo)電涂層厚度的測量。首先分別在特種碳纖維復(fù)合材料基底試塊（ 4 ）和帶有 碳化硅 涂層的特種碳纖維復(fù)合材料試塊（ 5 ）上