【正文】 公式 )。 低碳鋼室溫拉伸試驗(yàn)相關(guān)習(xí)題 低碳鋼退火狀態(tài)下屈服強(qiáng)度為 210MPa，均勻變形量可達(dá) 30％以上，淬火后經(jīng)低溫回火后抗拉強(qiáng)度可達(dá) 600MPa。室溫下鋼的楊氏模量為210GPa。拉伸試樣的直徑為 10mm。計(jì)算完成低碳鋼的拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)機(jī)的加載 能力至少要達(dá)到多少？對(duì)變形檢測(cè)儀器檢測(cè)應(yīng)變量的精度要求進(jìn)行評(píng)述。 第五篇：金屬檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 《感測(cè)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)題目：金屬探測(cè)器的制作 學(xué)號(hào)姓名：劉長軍劉倩倩劉嘉威劉校羅林李鑫林祥祥林晗老師：袁新娣 時(shí)間： 2021年 11 月 引言認(rèn)識(shí)金屬探測(cè)器金屬探測(cè)器作為一種最重要的安全檢查設(shè)備，己被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生活和工業(yè)生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域。比如在機(jī)場(chǎng)、大型運(yùn)動(dòng)會(huì) (如奧運(yùn)會(huì) )、展覽會(huì)等都用金屬探測(cè)器來對(duì)過往人員進(jìn)行安全檢測(cè)，以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害 性違禁金屬物品 。工業(yè)部門 (包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產(chǎn)含有金屬產(chǎn)品的工廠 )也使用金屬探測(cè)器對(duì)出入人員進(jìn)行檢測(cè)，以防止貴重金屬材料的丟失 。目前，就連考試也開始啟用金屬探測(cè)器來防止考生利用手機(jī)等工具進(jìn)行作弊。由此可見，金屬探測(cè)器對(duì)工業(yè)生產(chǎn)及人身安全起著重要的作用。而為了能夠準(zhǔn)確判定金屬物品藏匿的位置，就需要金屬探測(cè)器具有較高的靈敏度。目前。國外雖然已有較為完善的系列產(chǎn)品，但價(jià)格及其昂貴；國內(nèi)傳統(tǒng)的金 +.屬探測(cè)器則是利用模擬電路進(jìn)行檢測(cè)和控制的，其電路復(fù)雜，探測(cè)靈敏度低，且整個(gè)系統(tǒng)易受外界干擾。 一、設(shè)計(jì)目的 進(jìn)一步了解和運(yùn)用渦流效應(yīng)的原理。 了解電容三點(diǎn)式振蕩電路原理。二：任務(wù)和要求 任務(wù)：設(shè)計(jì)一種可準(zhǔn)確探測(cè)小范圍內(nèi)是否存在金屬物體的電子。 探測(cè)器性能要求：（ 1）工作溫度范圍： 40℃ —— +50℃。（ 2）連續(xù)工作時(shí)間：一組 5 號(hào)干電池可連續(xù)工作 40h（小時(shí)）。（ 3）要求當(dāng)有金屬靠近傳感器時(shí)相應(yīng)的電路會(huì)發(fā)出警報(bào)。（ 4）探測(cè)距離在 20mm 以內(nèi)。 三、總方案設(shè)計(jì) 元器件的準(zhǔn)備電路中的 NPN 型三極管型號(hào)為 9014,三極管 VT1的放大倍數(shù)不要 太大，這樣可以提高電路的靈敏度。 VD1VD2為 1N4148。電阻均為 1/8W。金屬探測(cè)器的探頭是一個(gè)關(guān)鍵元件，它是一個(gè)帶磁心的電感線圈。磁心可選Φ 10 的收音機(jī)天線磁棒，截取 15mm，再用絕緣板或厚紙板做兩個(gè)直徑為 20mm 的擋板，中間各挖一個(gè)Φ 10mm 的孔，然后套在磁心兩端，如圖 1 所示。最后Φ 的漆包線在磁心上繞。如果不能自制，也可以買一只 的成品電感器，但必須是那種繞在“工”字形磁心上的立式電感器，而且電感器的電阻值越小越好。 tob_id_3389 電路的制作與調(diào)試圖 2 是金屬探測(cè)器電原理圖圖，組裝前將所用元器件的管腳引線處理干凈并鍍上錫。對(duì)照三個(gè)圖，依次將電阻器、二極管、電容器、三極管、發(fā)光二極管、微調(diào)電阻器焊到電路板上，再將電感探頭連接到電路板上。電路裝好，檢查無誤就可以通電調(diào)試。接通電源，將微調(diào)電阻器 R8 的阻值由大到小慢慢調(diào)整，直到發(fā)光二極管亮為止。然后用一金屬物體接近電感探頭的磁心端面，這時(shí)發(fā)光二極管會(huì)熄滅。調(diào)整微調(diào)電阻器 R8 可以改變金屬探測(cè)器的靈敏度，微調(diào)電阻器 R8 的阻值過大或過小電路均不能工作。如果調(diào)整得好，電路的探測(cè)距離可達(dá) 20mm。但要注意金屬探測(cè)器的電感探 頭不要離元器件太近 ， 在 裝 盒 時(shí) 不 要 使 用 金 屬 外 殼 圖 2 金屬探測(cè)器總原理圖 電路工作原理渦流效應(yīng)圖 3 渦流傳感器結(jié)構(gòu)圖根據(jù)電磁理論，我們知道，當(dāng)金屬物體被置于變化的磁場(chǎng)中時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自行閉合的感應(yīng)電流，這就是金屬的渦流效應(yīng)。渦流要產(chǎn)生附加的磁場(chǎng)，與外磁場(chǎng)方向相反，削弱外磁場(chǎng)的變化。據(jù)此，將一交流正弦信號(hào)接入繞在骨架上的空心線圈上，流過線圈的電流會(huì)在周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)將金屬靠近線圈時(shí)，金屬產(chǎn)生的渦流磁場(chǎng)的去磁作用會(huì)削弱電流強(qiáng)度越大，對(duì)原磁場(chǎng)的抑制作用越強(qiáng)。通過以上分析可知，當(dāng)有金屬物靠近通電線圈平面附近 時(shí)，無論是介質(zhì)磁導(dǎo)率的變化，還是金屬的渦流效應(yīng)均能引起磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的變化。對(duì)于非鐵磁性的金屬 [包括抗磁體 (如 :金、銀、銅、鉛、鋅等 )和順磁體 (如錳、鉻、欽等 )μ r1效應(yīng)可忽略不計(jì)；對(duì)于鐵磁性金屬（如：鐵、鈷、鎳）μ r較大，可認(rèn)為是既可導(dǎo)電又導(dǎo)磁的物質(zhì)，主要產(chǎn)生磁效應(yīng)，同時(shí)又有渦流效應(yīng)。金屬探測(cè)器電路中的主要部分是一個(gè)處于臨界狀態(tài)的振蕩器，當(dāng)有金屬物品接近電感 L（即探測(cè)器的探頭）時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)將在金屬物品中感應(yīng)出渦流，這個(gè)能量損失來 源于振蕩電路本身，相當(dāng)于電路中增加了損耗電阻。如果金屬物品與線圈 L 較近，電路中的損耗加大，線圈值降低，使本來就處于振蕩臨界狀態(tài)的振蕩器停止工作。從而控制后邊發(fā)光二極管的亮滅。在這個(gè)電路中三極管 VT1 與外圍的電感器和電容器構(gòu)成了一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器用如圖 4 所示。VT1 的靜態(tài)工作點(diǎn)：取 R6=（電位器） ,R2=,VBQ=。當(dāng)圖 2 中三極管基極有一正信號(hào)時(shí)，由于三極管的反向作用使它的集電極信號(hào)為負(fù)。兩個(gè)電容器兩端的信號(hào)極性通過電容器的反饋，三極管基極上的信號(hào)與原來同相，由于這是正反饋，所以 電路可以產(chǎn)生振蕩，R8 和 R1 的存在，消弱了電路中的正反饋信號(hào)，使電路處于剛剛起振的狀態(tài)下。 圖 4電容三點(diǎn)式振蕩電路理論計(jì)算振蕩器的頻率為：（ C是 C1， C2的串聯(lián)）金屬探測(cè)器的振蕩頻率約為 40KHz，主要由電感 L、電容器 C C2 決定。調(diào)節(jié)電位器 R8 減小反饋信號(hào)，使電路處在剛剛起振的狀態(tài)。電阻器 R6 是三極管 VT1 的基極偏置電阻。微弱的振蕩信號(hào)通過電容器 C 電阻器送到由三極管 VT 電阻器 R R9 及電容器 C5 等組成的電壓放大器進(jìn)行放大。然后由二極管VD1 和 VD2進(jìn)行半波整流，電容器 C7 進(jìn)行濾波。整流濾波后的直流 電壓使三極管 VT3 導(dǎo)通，它的集電極為低電平，發(fā)光二極管 VD3亮。在金屬探測(cè)器的電感探頭 L 接近金屬物體時(shí)，振蕩電路停振，沒有信號(hào)通過電容器 C4，三極管 VT3 的基極得不到正電壓，所以三極管VT3 截止，發(fā)光二極管熄滅。 圖 5 發(fā)光二極管檢測(cè)電路 四、原件 清單 NPN9014 3 個(gè) 3 個(gè) 2 個(gè) 202uF電容 1 個(gè)自制電感線圈 1 個(gè)二極管 1N4004 2 個(gè) 發(fā)光二極管 1 個(gè) 1 個(gè) 1 個(gè) 2 個(gè) 100歐姆電阻 1 個(gè) 2M電阻 1 個(gè) 1 個(gè) 9K電阻 1 個(gè) 五、本次課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的一次考核，所要完成的任務(wù)對(duì)每個(gè)同學(xué)來說都是一次挑戰(zhàn)。通過這次課程設(shè)計(jì)不僅使我對(duì)所學(xué)過的知識(shí)有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。而且提高了我考慮問題，分析問題的全面性以及動(dòng)手操作能力。使我的綜合能力有了一個(gè)很大的提高。這次課程設(shè)計(jì)金屬探測(cè)器的電路圖雖然比較簡(jiǎn)單，但真正要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能還是有一定的困難，因此最后的結(jié)果不是很理想。此次課成設(shè)計(jì)的完成是我們團(tuán)隊(duì)合作的成果，一起設(shè)計(jì)電路，選擇元器件，購買元器件，直到電子文檔的完成，團(tuán)隊(duì)精神是我們最大的收 獲！當(dāng)然在此期間也向我們的授課老師袁老師請(qǐng)教了許多的問題，在此表示感謝！