【正文】 層 圖 ： 覆有 20 張超薄模擬涂層 圖 ： 覆有 28 張超薄模擬涂層 根據(jù)表 得到不同涂層厚度的關(guān)系曲線如圖 ： 圖 由覆蓋錫紙張數(shù)與提離點(diǎn)信號距離點(diǎn)數(shù)之間關(guān)系曲線可以看出，探頭提離點(diǎn)信號的距離點(diǎn)數(shù)隨著錫紙紙張數(shù)的遞增而遞增，僅當(dāng)錫紙厚度在 10μ m~140μ m 的范圍內(nèi)時，該提離信號點(diǎn)的距離點(diǎn)數(shù)與錫紙厚度的曲線線性相關(guān)性較好，而當(dāng)錫紙厚度 140μ m 時線性關(guān)系不好，而且由錫紙匯總圖可以看出隨著錫紙紙張數(shù)的增加提離點(diǎn)的距離越來越小， 幾乎重合。 在 5工件不同點(diǎn)測試其提離值 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 17 （ 1） 首先將 5s 試塊 分割成如表 所示，然后將 探頭放在基體中心位置即為基準(zhǔn)，最 后在不同位置測試其提離值，得到數(shù)據(jù)如表 ： 表 ： 5不同點(diǎn)的膜層提離點(diǎn)值 A1=43 A2=33 A3=14 A4=12 A5=19 A6=19 A7=34 A8=21 A9=5 A10=21 A11=20 A12=40 A13=22 A14=15 A15=7 A16=11 A17=10 A18=25 圖 ：在 A5時的測量結(jié)果 圖 ：在 A11時的測量結(jié)果 根據(jù)表 得到 5不同點(diǎn)的膜層提離點(diǎn)值如圖 ： 圖 ： 5不同點(diǎn)的膜層提離點(diǎn)值的關(guān)系曲線 將 4試塊覆蓋薄膜（約為 8090um)與 5對比 取 80um,得距離點(diǎn)數(shù)為 30 經(jīng)測試， 4工件在大約 20um 的薄膜能分辨 4工件在多少厚度的薄膜能分辨 1） 首先將探頭放在基體中心位置即為基準(zhǔn)，再加上 1 張薄膜（一張 5um），測試其提南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 18 離值，并記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)加到 4 張（即為 20um）時，能分辨。利用 EEC2020 特有的多通道分析功能，選取矩形試塊 5試塊 進(jìn)行實驗。八通道選取的頻率分別包括低頻、中頻、高頻。實驗結(jié)果如 下： 圖 ： 現(xiàn)場實驗圖 圖 ：多通道提離信號對比圖 從實驗結(jié)果可以看出：多次 的 實驗 結(jié)果 說明提離信號強(qiáng)度隨著頻率的增加慢慢增南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 19 加，當(dāng)頻率達(dá)到 2020KHz 時提離軌跡長且精細(xì)、強(qiáng)度 達(dá)到 最大，再增加頻率時，信號就 會慢慢 變 小。阻抗圖在 2020KHz 左右顯示效果 達(dá)到 最佳，說明 DP 點(diǎn)式探頭在這個范圍的頻率對特種復(fù)合材料試塊涂層具有良好的滲透性，能夠比較精確的反映 出 材料的特性。 同樣，在以上實驗 的 基礎(chǔ)上，再通過實驗來分析 DP 點(diǎn)式探頭在不同頻率對涂層厚度的分辨能力。分別多次測量 在 不同頻率條件下特種復(fù)合材料基底試塊和帶有 碳化硅 涂層的試塊上的渦流信 號提離點(diǎn)信號的距離點(diǎn)數(shù)，測試結(jié)果如 下 圖所示： 圖 :頻率為 1000 KHz 時的測量結(jié)果 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 ：頻率為 2500KHz 時的測量結(jié)果 然后計算提離點(diǎn)間距離點(diǎn)數(shù)的平均值，計算結(jié)果如表 所示： 表 ：不同頻率條件下的提離信號距離點(diǎn)數(shù) 頻率 KHz 次數(shù) 833 909 1000 1111 1250 1428 1666 2020 2500 3333 1 52 63 75 81 88 108 117 123 108 78 2 64 49 64 74 89 93 114 130 87 89 3 38 44 63 87 96 105 105 117 100 89 平均值 52 91 102 112 123.3 根據(jù)表 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 21 500 1000 1500 2020 2500 3000 35005060708090100110120130提離信號距離點(diǎn)數(shù)頻率/KHz 提離信號距離點(diǎn)數(shù) 圖 ：激勵頻率與提離點(diǎn)信號距離點(diǎn)數(shù)平均值間的關(guān)系曲線 由圖 曲線可以看出 ：隨著激勵頻率的遞增，提離點(diǎn)信號距離點(diǎn)數(shù)的變化具有先遞增然后遞減的規(guī)律，同時在 2020KHz 左右達(dá)到最大值。 所以，綜合上述試驗可知， 2020KHZ 左右的檢測頻率為特種復(fù)合材料涂層厚度測量的最佳檢測頻率。 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） 圖 ：薄膜厚度為 38um時的測量結(jié)果 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 23 圖 ： 薄膜厚度為 294um時的測量結(jié)果 試驗測得的不同塑料薄膜厚度條件下的渦流提離點(diǎn)距離點(diǎn)數(shù)如表 所示： 表 厚度（μ m） 0 25 38 51 76 102 第一次測量 0 108 130 158 256 361 第二次測量 0 112 122 159 273 389 平均值 0 110 126 375 厚度（μ m） 127 147 167 191 211 231 第一次測量 421 544 608 739 780 791 第二次測量 447 576 629 715 758 813 平均值 434 560 727 769 802 厚度（μ m） 254 274 294 第一次測量 833 879 936 第二次測量 823 869 946 平均值 828 874 941 根據(jù)表 數(shù)據(jù)不同厚度薄膜時測得的提離信號距離點(diǎn)數(shù)得到圖 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 24 .30 200 400 600 800 1000050100150200250300薄膜厚度 (um)提離信號距離點(diǎn)數(shù) 薄 膜 厚度圖 ： 薄膜厚度 /提離信號距離點(diǎn)數(shù)關(guān)系曲線 為了更好地分析研究提離點(diǎn)距離點(diǎn)數(shù)與絕緣薄膜厚度值之間的關(guān)系 ,將渦流提離信號距離點(diǎn)數(shù)視為自變量，絕緣薄膜厚度值視為應(yīng)變量，對試驗測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析 ,可以得到如圖 的關(guān)系曲線： 0 500 10000100200300薄膜厚度 (um)提離信 號距 離點(diǎn)數(shù) 薄膜厚度 Po l y n o m i a l F i t o f 薄膜厚度 圖 ： 提離信號距離點(diǎn)數(shù) /薄膜厚度 的數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合的關(guān)系曲線 0 50 100 150 200 250 30002004006008001000提離信號距離點(diǎn)數(shù)薄 膜 厚度 (um) 提離信號距離點(diǎn)數(shù)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 25 在進(jìn)行曲線擬合的同時可以得到如下的擬合方程： 4 2 7 34. 10 80 0. 38 27 3. 94 14 10 3. 57 66 10y x x x??? ? ? ? ? ? ? 試塊（ B B B3）涂層 a 面的厚度測量試驗 （ 1）以 B3b 為基體面，測試 B1a、 B2a 、 B3a 面 圖 ： B1a第四次的測量結(jié)果 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 26 圖 ： B2a第二次的測量結(jié)果 表 B系列試塊測得的提離點(diǎn)距離 點(diǎn)數(shù) 帶入之前擬合得到的方程中可以得到近似的涂層厚度值 表 B系列試塊的近似涂層厚度值 測量面 次數(shù) B1a B2a B3a 1 163 209 277 2 171 256 333 3 169 268 343 4 173 244 306 5 160 261 323 平均值 測量面 B1a B2a B3a 平均值 (μ m) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 27 4. 試驗結(jié)果分析 用 SMART2097 渦流檢測儀的試驗結(jié)果分析 （ 1）利用渦流法測量基底與帶 SiC 涂層的特種碳釬維復(fù)合材料試塊，只要選取合適的工作頻率、增益及相位，所得到的渦流信號的提離軌跡并不重合，而且兩者的距離點(diǎn)數(shù)較大，說明渦流法對特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測量的靈敏度高，有 利于涂層測厚。 （ 2） SiC 涂層厚度差異較小的特種復(fù)合材料之間的提離點(diǎn)信號并不重合且有一定的差異，說明利用渦流法實施帶 SiC 涂層的特種復(fù)合材料涂層厚度的測量是有望可行的，且有較高的測量精度。 (4) 在測試帶涂層試塊時，發(fā)現(xiàn) 5不同 點(diǎn)的膜層提離點(diǎn)值均不同，故認(rèn)為試塊每處涂層厚度都不一樣，均存在差異。 用 EEC2020 電磁檢測儀的試驗結(jié)果分析 （ 1）利用渦流法測量基底與帶 SiC 涂層的特種碳釬維復(fù)合材料試塊，只要選取合適的工作頻率、增益及相位，所得到的渦流信號的提離軌跡并不重合，而且兩者的距離點(diǎn)數(shù)較大，說明渦流法對特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測量的 靈敏度高，有利于涂層測厚。 （ 2）將 檢測頻率 調(diào)為最佳頻率 2020kHz，利用 B3b 為基體面，測試不同試塊 a 面的提離值，結(jié)果各個提離值均有差異，說明各個涂層厚度均不一樣。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 28 5. 結(jié)論與展望 結(jié)論 用 SMART2097 渦流檢測儀 的試驗結(jié)論 利用渦流法測量基底與帶 SiC 涂層的特種碳釬 維復(fù)合材料試塊，只要選取合適的工作頻率、增益及相位，所得到的渦流信號的提離軌跡并不重合，而且兩者的距離點(diǎn)數(shù)較大，說明渦流法對特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度測量的靈敏度高，有利于涂層測厚。 SiC 涂層厚度差異較小的特種復(fù)合材料之間的提離點(diǎn)信號并不重合且有一定的差異，說明利用渦流法實施帶 SiC 涂層的特種復(fù)合材料涂層厚度的測量是有望可行的，且有較高的測量精度。 在測試帶涂層試塊時，發(fā)現(xiàn) 5不同點(diǎn)的膜層提離點(diǎn)值均不同，故認(rèn)為試塊每處涂層厚度都不一樣，均存在差異。 用 EEC2020 電磁檢測儀的 試驗結(jié) 論 多次通過做測試最佳實驗頻率說明提離信號強(qiáng)度隨著頻率的增加慢慢增加，當(dāng) 頻率達(dá)到 2020KHz 時提離軌跡長且精細(xì)、強(qiáng)度最大，再增加頻率時，信號會慢慢小。阻抗圖在 2020KHz 左右顯示效果最佳，說明DP 點(diǎn)式探頭在這個范圍的頻率對特種復(fù)合材料試塊涂層具有良好的滲透性，能夠比較精確的反映材料的特性。隨著激勵頻率的遞增，提離點(diǎn)信號距離點(diǎn)數(shù)的變化具有先遞增然后遞減的規(guī)律，同時在 2020KHz 左右達(dá)到最大值。 隨著塑料薄膜不斷增加，提離值距離點(diǎn)數(shù)也隨之增加。該研究結(jié)果為實現(xiàn)特種碳纖維復(fù)合材料涂層厚度的渦流法測量提供可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。 她 嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。離別在即，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。 由于水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！