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基于FPGA的脈沖渦流硬度無(wú)損檢測(cè)

資 源 簡(jiǎn) 介

渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一,不僅能夠探測(cè)導(dǎo)體表面的涂層厚度,材料成分,組織狀態(tài)以及某些物理量和機(jī)械量,還能檢測(cè)材料或構(gòu)件中是否有缺陷并判斷缺陷的形狀、大小、分布、走向。脈沖渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)因其激勵(lì)信號(hào)的頻域特點(diǎn),具有有效率高,檢測(cè)準(zhǔn)確的特性,因而有著廣泛的應(yīng)用前景。 用無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行鋼鐵材質(zhì)檢測(cè)的研究工作取得了大量成果,然而對(duì)于鋼材及其制品的混料、硬度和裂紋質(zhì)量檢測(cè)還存在許多難題,如用傳統(tǒng)檢測(cè)方法檢測(cè)齒輪毛坯的硬度效果不夠理想,而且人工記錄方法較慢。 本文以渦流檢測(cè)技術(shù)理論為基礎(chǔ),系統(tǒng)地分析了脈沖渦流檢測(cè)的基本理論。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套用于檢測(cè)鋼鐵材硬度的脈沖渦流檢測(cè)儀器。該脈沖渦流檢測(cè)系統(tǒng)可分為硬件、軟件兩個(gè)子系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由激勵(lì)源、渦流傳感器、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示這四個(gè)主要部分組成。在渦流探傷中,影響渦流的因素很多,產(chǎn)生大量噪聲使得信號(hào)分析相對(duì)困難。系統(tǒng)以FPGA為開(kāi)發(fā)平臺(tái),使得信號(hào)激勵(lì)和信號(hào)的采集可以在同一電路中實(shí)現(xiàn),從而提高了信號(hào)處理的精確性,接著利用主成分分析方法去除噪音,提取信號(hào)的特征值,建立回歸方程,利用最小二乘法實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵材質(zhì)硬度的測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以FPGA為開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用脈沖渦流激勵(lì)的方式及相關(guān)的脈沖渦流的主成分分析處理方法,使鋼鐵材質(zhì)硬度的判別準(zhǔn)確率有了很大提高。

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