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電渦流傳感器在棉花包金屬檢測(cè)中的應(yīng)用研究_論-資料下載頁

2025-01-06 17:56本頁面
  

【正文】 隙大小 ,無需塞規(guī)測(cè)量物理間隙。金屬表面棉花的測(cè)量利用了電渦流傳感器的幅值響應(yīng)特性,通過輸出電壓中交流電壓分量的幅值來檢測(cè)金屬表面是否有棉花。因此,對(duì)傳感器和被測(cè)面的安裝間隙有嚴(yán)格要求。只要求傳感器工作在線性區(qū)。一般使用 8mm 電渦流傳感器,其線性區(qū)間在 2~ 18V 左右,安裝 間隙電壓在 10~ 11V。在測(cè)量鍵相和金屬表面棉花時(shí),傳感器檢測(cè)面,傳感器輸出電壓僅變化一次,輸出電壓的頻率與轉(zhuǎn)速成正比。因此,安裝時(shí)也只需保證傳感器在線性區(qū)工作即可。以 8 mm 電渦流傳感器為例,一般安裝間隙定在 mm 左右。電渦流傳感器測(cè)量軸向位移利用了傳感器的靜態(tài)特性,通過輸出電壓的變化檢測(cè)實(shí)際位移量,輸出電壓與位移有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,必須根據(jù)實(shí)際情況合理確定 “零位 ”,算出安裝間隙,再進(jìn)行安裝 。 當(dāng)探頭間隙調(diào)整合適后,旋緊防松螺母。此時(shí)應(yīng)注意,過分旋緊會(huì)使螺紋損壞。探頭被固定后,探頭的導(dǎo)線 也應(yīng)牢固。延伸電纜的長(zhǎng)度應(yīng)于前置器所需的長(zhǎng)度一致。任意的加長(zhǎng)或縮短均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。前置器應(yīng)置于鑄鋁的盒子內(nèi),以免機(jī)械損壞及污染。不允許盒子上附有多余的電纜,在不改變探頭到前置器電纜長(zhǎng)度的前提下,允許在同一個(gè)盒內(nèi)裝有多個(gè)前置器,以降低安裝成本,簡(jiǎn)化從前置器到監(jiān)視器的電纜布線。采用適當(dāng)?shù)母綦x和屏蔽接地,將信號(hào)所受的干擾降至最低限度。 前置器是整個(gè)傳感器系統(tǒng)的信號(hào)處理部分,要求將其安裝在遠(yuǎn)離高溫環(huán)境的地方,其周圍環(huán)境應(yīng)無明顯的蒸汽和水珠、無腐蝕性的汽體、干燥、振動(dòng)小、前置器周圍的環(huán)境溫度與室溫相差不大的地方。安 裝時(shí)前置器殼體金屬部分不要同機(jī)殼或大地接觸。安中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 22 頁 共 27 頁 裝時(shí)必須避免有其他干擾信號(hào)影響測(cè)量電路。 渦流傳感器非接觸測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 電渦流傳感器是基于渦流效應(yīng)的新型傳感器。電渦流傳感器采用的是感應(yīng)電渦流原理,當(dāng)帶有高頻電流的線圈靠近被測(cè)金屬時(shí),線圈上的高頻電流所產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)便在金屬表面上產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁學(xué)上稱之為電渦流。電渦流傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測(cè)景被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電渦流傳感器能通過電路可將被測(cè)金屬相對(duì)于傳感器探頭之闊距離的 變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流變化。準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)體 (必須是金屬導(dǎo)體 )與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對(duì)位移變化。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械和振動(dòng)研究分析測(cè)量中,對(duì)非接觸的高精度振動(dòng)信號(hào)、位移信號(hào),能連續(xù)準(zhǔn)確地采集其數(shù)據(jù)。電渦流傳感器具有非接觸性、測(cè)量精度高、靈敏度高、分辨率高,響應(yīng)速度快抗干擾力強(qiáng)、頻帶響應(yīng)寬等優(yōu)點(diǎn),特別是有非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)生產(chǎn)、測(cè)量和科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。渦流測(cè)距系統(tǒng)由電渦流傳感器、信號(hào)放火電路,信號(hào)濾波電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,單片機(jī)數(shù)據(jù)采集電路、光電隔離電路、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等部分組成 。渦流測(cè)距系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)渦流測(cè)距的電控系統(tǒng)由電渦流傳感器、信號(hào)放大,信號(hào)濾波,模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)輸出等電路組成。再通過單片機(jī)的應(yīng)用與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理及顯示系統(tǒng)可完成測(cè)距。 電渦流傳感器的常見故障及處理方法 常見故障 ( 1) 電渦流探頭損壞。( 2)探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭松動(dòng)。( 3)延伸電纜與前置器的連接處松動(dòng)。( 4)前置器、延伸電纜故障。( 5)延伸電纜接地。( 6)探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭絕緣不好而接地。 處理方法 ( 1)更換電渦流探頭。( 2)緊固探頭導(dǎo)線與延伸電纜的 連接頭。 ( 3) 緊固延伸電纜與前置器的連接螺絲。( 4)更換前置器、延伸電纜。( 5)更換延伸電纜或?qū)⑵淦茡p接地部分用絕緣帶包好。( 6)將探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭用熱縮管包裹好。 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 23 頁 共 27 頁 對(duì)常見故障處理方法的幾點(diǎn)建議 ( 1) 更換電渦流探頭時(shí)應(yīng)注意避免碰傷探頭,不可將連接導(dǎo)線多次纏繞。( 2)探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接處為帶有鎖緊功能的鎖頭,在緊固時(shí)應(yīng)避免用力過猛,以免損壞鎖頭。( 3) 緊固延伸電纜與前置器的連接螺絲不可用力過大,以免造成螺絲滑絲。( 4)更換后的前置器應(yīng)與探頭、延伸電纜型號(hào)一致,應(yīng)將前置器放在鑄 鋁的盒子內(nèi),避免有其他干擾信號(hào)影響測(cè)量精度。 ( 5)更換延伸電纜時(shí)應(yīng)注意電纜的盤管直徑不能太小,以免造成對(duì)電纜的損傷。一般規(guī)定盤管直徑不得小于 55mm。( 6)在處理探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭時(shí)應(yīng)用熱縮管包裹,不要使用電工膠帶,這樣油霧會(huì)溶解膠帶上的沾性物而污染接頭。在需打開探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭時(shí),用刀片在接頭的金屬處劃開一小口即可,在過程中當(dāng)心將電纜劃傷。 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 24 頁 共 27 頁 4 結(jié) 論 電渦流傳感器可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量金屬的表面是否有其他物體覆蓋如被棉花包裹,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、適用性強(qiáng)、頻率范圍寬、較強(qiáng)的適 應(yīng)能力,并且利用微機(jī)技術(shù)處理數(shù)據(jù)可以使測(cè)量精度大大的提高。所以在實(shí)際生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動(dòng)、厚度測(cè)量、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線測(cè)量和保護(hù)。 本論文詳細(xì)地介紹了電渦流傳感器原理、低頻電渦流測(cè)量薄型的鋼板厚度的基本理論和測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨著厚度的變化而變化的微弱信號(hào)檢測(cè)的方法和原理。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我受到了一次用專業(yè)知識(shí)、專 業(yè)技能分析和解決問題系統(tǒng)的鍛煉,使我在綜合知識(shí)的選用方面,在硬件設(shè)計(jì)的基本思想、方法等方面都向前邁了一大步,為日后能成為合格的應(yīng)用型人才打下了良好基礎(chǔ)。中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 25 頁 共 27 頁 參考文獻(xiàn) [1]饒貴安 , 宜華 , 武新軍等 .電渦流方法在輸電線損傷檢測(cè)中的應(yīng)用 [J].傳感器技術(shù) , 2022(2): 1416. 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NDT and E International, 2022, 43(4): 334342. 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 27 頁 共 27 頁 致 謝 本課題在選題、研究過程中得到老師的悉心指導(dǎo)。老師多次詢問寫論文的寫作進(jìn)程,為我開拓了研究思路。老師的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)是值 得我學(xué)習(xí)的。十分感謝老師的悉心指導(dǎo),不僅僅是如何學(xué)習(xí),還有如何為人!在此,我要向諸位老師深深地鞠上一躬。同樣感謝我的同學(xué),這段時(shí)間來一起學(xué)習(xí)、一起討論,正是由于他的幫助和支持,我才能克服許多的困難和疑惑,直至本論文的順利完稿。當(dāng)然還有這四年時(shí)間里陪伴左右同學(xué),朋友,謝謝你們對(duì)我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。在論文即將完成之際,我的心情久久無法平靜,從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,很多可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給我許多的幫助,在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!
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