【正文】 最后感謝四年里陪伴我的同學、朋友們，有了他們我的人生才豐富，有了他們我在奮斗的路上才不孤獨，謝謝他們。大大增強了我們的動手能力。我還要感謝在二次暑假期間給我們免費培訓的五位專業(yè)老師，李晉老師、廖亦凡老師、高金定老師、候玉寶老師、黃科老師。正是有了老師們的無私幫助與熱忱鼓勵，我的畢業(yè)論文才得以順利完成。他們?yōu)槿穗S和熱情，治學嚴謹細心。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點成就感。最后提出幾種渦流傳感器，用電橋電路做渦流傳感器，它具有抗干擾能力、靈敏度高和便于處理等特點。用阻抗分析的方法檢測鋼板的狀態(tài)，分析影響阻抗變化的幾個主要參數(shù)如工件的電導率、提離效應、磁導率、試驗頻率、工件厚度。然而，傳感器受其它因素影響，必須抑制一些我們不需要的信號或把有用信號分離出來。而線圈的阻抗，所以 （）其中有效磁導率，為線圈的半徑。—為線圈的橫切面積。—有效磁導率。線性度越好說明線圈越好。所以檢測速度比較低。 檢測速度在保證要求檢出標準缺陷不漏檢和沒有誤碼率檢的情況下，檢驗的最高速度就是檢測速度。 （）令,而且使，可求得的值為 （）這時有，表明在半無限平面導體內(nèi)處，磁場強度的幅值均降至表面上對應值的1/e倍，%。在本文的第二章中論述了鋼板中的電磁場。 （）只要知道就可以知道檢測線圈的靈敏度。設電橋的四臂阻抗分別為、和，其中為檢測線圈的等效阻抗，為線圈阻抗變化率，為橋臂比，為橋臂系數(shù)。 靈敏度檢測線圈能檢出的缺陷越小，說明它靈敏度越高。如果是一個常數(shù)就是一直流信號。 () Uo的波形圖式()中只有一個變量，通過ADC可以算出相位的變化量。把與兩路通過放大的信號相乘得到信號。 U1與U2的波形圖 放大后的信號A1與A2再把與這兩個信號通過放大器把信號加以放大。正常情況下信號只移相,如果有質(zhì)量問題則信號移相。 實驗分析總方框圖設激勵信號是一正弦信號。把檢測線圈做成電橋電路，用檢相的方法分析信號來判斷鋼板的質(zhì)量。所以，在實際應用中，為了在一定的檢測范圍內(nèi)獲取較高的靈敏度，一般并不選擇諧振，而讓電橋電路處于稍失諧的工作狀態(tài)。從理論上講，若輔助橋臂采用與檢測線圈阻抗發(fā)生電壓諧振的電容元件，可獲得最大值，橋路的靈敏度最高。而，即、。分析橋臂系數(shù)對靈敏度的影響。理論上，隨著激勵電源電壓升高，電橋電路的靈敏度會提高，但實際上采用的電源電壓要適中，因為激勵電源電壓過高，不僅調(diào)整困難而且容易使線圈發(fā)熱產(chǎn)生許多干擾雜波，甚至會使線圈中的磁心形成磁飽和，反而降低線圈的靈敏度。設電橋的四臂阻抗分別為、和，其中為檢測線圈的等效阻抗，電源內(nèi)阻為，電動勢為，在理想狀態(tài)下，電源內(nèi)阻，電源加在AB兩端的電壓為。電橋的平衡條件為 （）和 （）式中：Z為阻抗的模，為阻抗的幅角。另一對角線接電壓表，當電壓=時，、點的電位相等，間沒有電流流過，電橋處于平衡狀態(tài)，電壓表沒有讀數(shù)。在使用時差動電路既可以采用它比較式，也可以采用自比較優(yōu)式，差動電路的靈敏度主要取決于檢測線圈性能的好壞，因此，對于用差動式工件的檢測線圈，一般都有比較高的性能指標和工藝要求。當工件中沒有缺陷時，反向連接的激勵線圈在工件中感應的磁場互相抵消，因而在測量線圈中不會有感應電壓產(chǎn)生（或者說產(chǎn)生的感應電壓正好平衡抵消）。一旦工件中出現(xiàn)缺陷，測量線圈中的感應電壓便發(fā)生變化，有信號輸出。電差式由一個激勵線圈和兩個測量線圈組成，激勵線圈在工件中感生渦流。 差動電路檢測線圈輸出信號的檢出電路一般采用差動電路或電橋電路形式。受放大器動態(tài)范圍的限制，放大器的輸出會產(chǎn)生嚴重失真，從而得不到正確的檢測結果。因此，在渦流檢測中，為了顯示待測因素的檢測結果，一般都需要把加以放大。 絕對式探頭和差動式探頭比較優(yōu)點缺點絕對式探頭①對材料性能或形狀的突變或緩變均能作出反應②混合信號較易區(qū)分出來③顯示缺陷的整個長度①溫度不穩(wěn)定時易發(fā)生漂移②對探頭的顫動比差動式敏感差動式探頭①不會因溫度不穩(wěn)定而引起漂移②對探頭顫動的敏感度比絕對式低①對平緩變化不敏感，即長而平緩的缺陷可能漏檢②只能探出長缺陷的終點和始點③可能產(chǎn)生難以解釋的信號 鋼板檢測線圈信號檢出電路設計在渦流檢測線圈的輸出信號中，反映待測信息的是線圈感應電壓的變化量（即線圈阻抗的變化量）。當相鄰線圈下面的渦流分布發(fā)生變化時，差動式探頭能產(chǎn)生一個不平衡的缺陷信號。兩個線圈設置在電橋相鄰橋臂上，如果探頭僅有一個檢測線圈和一個參考線圈，那它就是絕對式探頭，如果探頭的兩個線圈同時對所要探傷的材料進行檢測，則屬差動探頭。渦流檢測線圈也可接成各種電橋形式。采用同一檢測試件的不同部分作為比較標準，稱為自比較式。由于這兩個線圈接成差動形式，當被檢試件質(zhì)量不同于標準試件（如存在裂紋）時，檢測線圈就有信號輸出，因而實現(xiàn)對試件的檢測目的。（2） 標準比較式，是典型的差動式渦流檢測，采用兩個檢測線圈反向連接成為差動形式。若有輸出，則依據(jù)檢測目的不同，分別判斷引起線圈阻抗變化的原因是裂紋還是其他因素。差動式按試件的放置形式不同又有標準比較式和自比較式兩種。 按線圈繞制方式分類按線圈繞制方式分類可分為絕對式、標準比較式和自比較式三種。這種線圈體積小，線圈內(nèi)部一般帶有磁芯，因此具有磁場聚焦的性質(zhì)、靈敏度高。（2） 內(nèi)通過式線圈內(nèi)通過式線圈，在對管件進行檢驗中，有時必須把探頭放入管子的內(nèi)部，這種插入試件內(nèi)部進行檢測的探索頭稱為內(nèi)通過式探頭，也叫內(nèi)穿式線圈，它適用于冷凝器管道的在役檢測。它能檢測管材、棒材、線材等，可以從線圈內(nèi)部通過的導電試件。 按檢測線圈和工件的相對位置分類按檢測線圈和工件的相對位置分類可分為外穿過式線圈、內(nèi)穿式線圈和放置式線圈三類。變壓器式線圈，輸出的是線圈上的感應電壓信號，一般由兩組線圈構成，一個專用于產(chǎn)生交變磁場的激勵線圈，另一個用于拾取渦流信號的線圈，雙叫互感式線圈。渦流傳感器種類繁多，常見的分類方法有以下幾種： 按檢測線圈輸出信號的不同分類可分為參量式和變壓器式兩種。功能：渦流傳感器的功能有三種：其一，激勵形成渦流的功能，即能在被檢工件中建立一個交變電磁場，使工件產(chǎn)生渦流的功能；其二，檢取所需信號的功能，即檢測獲取工件質(zhì)量情況的信號并把信號送給儀器分析評價；其三，抗干擾的功能，即要求渦流傳感謝器具有抑制各種不需要信號的能力，如探傷時要抑制直徑、壁厚變化引起的信號，而測量壁厚時，要求抑制傷痕引起的信號等?；窘Y構：渦流傳感器根據(jù)其用途和檢測對象的不同，其外觀和內(nèi)部結構各不相同，類型繁多。因此在不需要區(qū)分線圈的功能時，通常把激勵線圈和檢測線圈統(tǒng)稱為檢測線圈，或稱為渦流傳感器。根據(jù)渦流檢測原理，傳感器首先需要一個激線圈，以便交變電流通過并在周圍及受檢工件內(nèi)激勵形成電磁場；同時，為了把在電磁場作用下反映工件各種特征的信號檢測出來，還需要一個檢測線圈。在渦流檢測中，工件的情況是通過渦流傳感器的變化反映出來的。要想選擇最佳檢測工作點，對于一定的材料，可以通過改變頻率使工作點移動；如果頻率不宜改變，便可借助直徑的改變來實現(xiàn)工作點的移動。當定時，線圈直徑增加，阻抗值將減小，類似于頻率的增加。這意味著任何引起渦流流動電阻增加的因素，裂紋、變薄、合金成分增加和溫度升高等將使得阻抗值增加，直到探頭阻抗值趨向于線圈在空氣中和阻抗，即。 工件厚度對阻抗的影響當工件變薄時，線圈電阻分量增加，電抗分量也增加，阻抗值將會變大。渦流引起的阻抗主要由電阻組成，而電阻依賴于工件的溫度和線圈的溫度，即溫度的變化會對檢測帶來影響。如果選得過小，則電導率變化方向與直徑變化方向的夾角很小，采用相位分離法難以分離；但也不宜選擇過高。一般阻抗都是以為參數(shù)描繪，其中為試驗頻率；為特征頻率，取決于工件尺寸和電磁性。但是鐵磁性材料的相對磁導率遠大于1，對阻抗的影響顯著，高磁導率材料的檢測時，磁導率不是常數(shù)，微小的磁導率的變化都會引起很大的噪聲，即使檢測裂紋也很困難