【正文】 在論文即將完成之際，我的心情久久無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，很多可敬的師長、同學(xué)、朋友給我許多的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 。同樣感謝我的同學(xué)，這段時間來一起學(xué)習、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。老師的嚴謹細致、一絲不茍的作風是值 得我學(xué)習的。 2022, 35(4):8184. [13]王春蘭 , 張鋼 , 董魯寧 . 電渦流傳感器的有限元仿真研究與分析 [J]. 傳感器與微系統(tǒng) , 2022(2):4143. [14]廖雅琴 . 電渦流傳感器的仿真與設(shè)計 [D]. 北京 , 電子科技大學(xué) , 2022. [15]曹釗濱 . 數(shù)字渦流檢測技術(shù)的研發(fā) [D]. 太原 , 中北大學(xué) , 2022. [16]侯維娜 , 屈雙惠 . 渦流檢測的現(xiàn)狀及新 發(fā)展 [J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報 . 2022, 21(8): 6770 [17]Luis S. Rosado, Filipe A. Cardoso, Susana Cardoso, et currents testing probe with magoresistive sensors and differential measurement[J]. Applied Magic Resonance, 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 26 頁 共 27 頁 2022, 44(6):671689. [18] Xingle Chen, Yinzhao Lei. Excitation current waveform for eddy current testing on the thickness of ferromagic plates[J]. 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)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我受到了一次用專業(yè)知識、專 業(yè)技能分析和解決問題系統(tǒng)的鍛煉，使我在綜合知識的選用方面，在硬件設(shè)計的基本思想、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)。對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機械軸的徑向振動、厚度測量、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 24 頁 共 27 頁 4 結(jié) 論 電渦流傳感器可實現(xiàn)非接觸測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)簡單、靈敏度高、適用性強、頻率范圍寬、較強的適 應(yīng)能力，并且利用微機技術(shù)處理數(shù)據(jù)可以使測量精度大大的提高。（ 6）在處理探頭導(dǎo)線與延伸電纜的連接頭時應(yīng)用熱縮管包裹，不要使用電工膠帶，這樣油霧會溶解膠帶上的沾性物而污染接頭。 （ 5）更換延伸電纜時應(yīng)注意電纜的盤管直徑不能太小，以免造成對電纜的損傷。（ 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。 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 23 頁 共 27 頁 對常見故障處理方法的幾點建議 （ 1） 更換電渦流探頭時應(yīng)注意避免碰傷探頭，不可將連接導(dǎo)線多次纏繞。（ 5）更換延伸電纜或?qū)⑵淦茡p接地部分用絕緣帶包好。 （ 3） 緊固延伸電纜與前置器的連接螺絲。 處理方法 （ 1）更換電渦流探頭。（ 5）延伸電纜接地。（ 3）延伸電纜與前置器的連接處松動。 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。渦流測距系統(tǒng)的電路設(shè)計渦流測距的電控系統(tǒng)由電渦流傳感器、信號放大，信號濾波，模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)輸出等電路組成。電渦流傳感器具有非接觸性、測量精度高、靈敏度高、分辨率高，響應(yīng)速度快抗干擾力強、頻帶響應(yīng)寬等優(yōu)點，特別是有非接觸測量的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)、測量和科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。準確測量被測體 (必須是金屬導(dǎo)體 )與探頭端面之間靜態(tài)和動態(tài)的相對位移變化。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器采用的是感應(yīng)電渦流原理，當帶有高頻電流的線圈靠近被測金屬時，線圈上的高頻電流所產(chǎn)生的高頻電磁場便在金屬表面上產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學(xué)上稱之為電渦流。安中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 22 頁 共 27 頁 裝時必須避免有其他干擾信號影響測量電路。 前置器是整個傳感器系統(tǒng)的信號處理部分，要求將其安裝在遠離高溫環(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、振動小、前置器周圍的環(huán)境溫度與室溫相差不大的地方。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度的前提下，允許在同一個盒內(nèi)裝有多個前置器，以降低安裝成本，簡化從前置器到監(jiān)視器的電纜布線。任意的加長或縮短均會導(dǎo)致測量誤差。探頭被固定后，探頭的導(dǎo)線 也應(yīng)牢固。 當探頭間隙調(diào)整合適后，旋緊防松螺母。電渦流傳感器測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實際位移量，輸出電壓與位移有一一對應(yīng)關(guān)系。因此，安裝時也只需保證傳感器在線性區(qū)工作即可。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。因此，對傳感器和被測面的安裝間隙有嚴格要求。 傳感器安裝間隙 電渦流傳感器線性度好 ,萬用表測量的安裝間隙電壓即可準確反映間隙大小 ,無需塞規(guī)測量物理間隙。 本次使用意法半導(dǎo)體公司 stm8l151 處理器，該處理器在工業(yè)使用性能穩(wěn)定，價格低廉，內(nèi)部集成了 12 路 10bitad，設(shè)計簡單 。信號相關(guān) 器在噪音背景下提取出這兩次微小的變化量，產(chǎn)生警報信號， PLC 立即停止傳送帶的運動，橫向氣缸的活塞和推板將警報的棉花包推出傳送帶，等待人工的檢查。 運轉(zhuǎn)流程：當棉花包通過第一個渦流線圈時，如果棉花包內(nèi)沒有導(dǎo)電物體，兩個線圈的 Q 值均不會發(fā)生變化，輸出電壓信號較大，且穩(wěn)定不變：而當棉花包內(nèi)有導(dǎo)電物體時，導(dǎo)體表面將產(chǎn)生電渦流，使第一個線圈的 Q 值及電壓下降而第二個線圈沒有變化。 圖 .2 棉花包金屬自動檢測報警原理圖 1棉花包 2棉花包 3電渦流線圈 3 電渦流線圈 4電渦流線圈 5尼龍傳送帶 6帶輪 7橫向氣缸 傳感器的安放位置 線框放置在傳送帶上，傳送帶至于線框內(nèi)。 4） 要求具有連續(xù)長時間工作能力。 2） 機箱內(nèi)有專用底板，底板上有 PCI 和 ISA 插槽。工控機，通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設(shè)計的計算機，而工業(yè)現(xiàn)場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁場力干擾等特點，且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)即一 年中一般沒有休息。也可以理解為產(chǎn)業(yè)電腦或工業(yè)電腦。 工控機 工控機即工業(yè)控制計算機，也叫做工業(yè)個人計算機（ Industrial Personal Computer─IPC），英文簡稱 IPC。設(shè)計中主要要完成的是發(fā)聲報警和發(fā)光報警這兩個部分功能，故在程序設(shè)計中只要設(shè)計觸動鍵盤重的數(shù)字鍵即 8 個 LED 不停光閃，同時內(nèi)揚聲器發(fā)出警報聲。當生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)生事故或火災(zāi)等緊急情況時，火災(zāi)報警控制器 送來的控制信號啟動聲光報警電路，發(fā)出聲和光 報警信號，完成報警目的。防爆聲光報警器適用于安裝在含有 Ⅱ C 級 T6 溫 度組別的爆炸性氣體環(huán)境場所，還可使用于石油、化工等行業(yè)具有防爆要求的 1 區(qū)及 2區(qū)防爆場所，也可以露天、室外使用。 中北大學(xué) 2022 屆畢業(yè)論文 第 13 頁 共 27 頁 聲光報警系統(tǒng) 所謂聲光報警器就是能同時發(fā)出聲響和燈光信號的報警器。溫度以及由于工業(yè)環(huán)境存在較大電磁干擾，對測量系統(tǒng)的影響非常大，但是兩個線圈的輸出電壓接收的干擾是等量的，電壓相互抵消，相關(guān)器不產(chǎn)生報警信 號；電壓信號相關(guān)電路十分復(fù)雜，這里我用差動減法放大電路來比擬。又由于激勵源頻率降低后，所需提供的功率必須相應(yīng)提高，所以必須設(shè)置 1W 左右的中頻功率放大器。 激勵源頻率及功 率 由于棉花包的尺寸較大，所設(shè)計的電渦流線圈尺寸應(yīng)該大于棉花包的橫截面積，所以激勵源頻率應(yīng)該低一點 ,并隨尺寸的增大而降低。根據(jù)探頭現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境，探頭所帶電纜可配不銹鋼鎧裝軟管，以保護電纜不易受損壞。高頻電纜是用于連接探頭頭部到前置器（也可以用公司統(tǒng)一的延伸電纜轉(zhuǎn)接），它是耐高溫的射頻同軸電纜。探頭殼體用于支撐探頭頭部，它作為探頭安裝時的夾裝結(jié)構(gòu)，殼體采用不銹鋼制成，通常殼體上有標準螺紋，并備有兩個緊固螺母。探頭頭部采用耐高低溫、抗腐蝕、高強度和高韌性的進口工程塑料 PPS，通過 “模具成型 ”和 “二次真空注塑工藝 ”將線圈密封在頭部保護罩里。通常探頭由線圈、頭部保護罩、不銹鋼殼體、高頻電纜、高頻接頭組成。硬件乘法器更加強了器件性能并提供寬代碼和硬件兼容的 系列。 典型應(yīng)用包括捕捉模擬信號的傳感系統(tǒng)，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，然后處理數(shù)據(jù)并將它們傳送給主系統(tǒng)。數(shù)字控制的振蕩器可使器件從低功耗方式迅速喚醒，在少于 6 s 的時間內(nèi)達到激活方式。這些微控制器被設(shè)計成可用電池工作且可應(yīng)用很長時間的器件。因此，單片機的學(xué)習、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的 控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。同時，學(xué)習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。 單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能