金屬電磁檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、在鋼條的生產(chǎn)過程中，溫度分布和冷卻速率對(duì)于鋼鐵的微觀結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響，從而影響到屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度以及可延展性等材料特性，因此對(duì)能夠在線監(jiān)測(cè)鋼鐵微觀結(jié)構(gòu)的儀器提出了迫切的需求。鋼鐵各相含量的變化過程中伴隨著明顯的電磁特性的轉(zhuǎn)變，而電磁感應(yīng)測(cè)量技術(shù)和電磁層析成像(EMT)技術(shù)能夠同時(shí)獲得物場(chǎng)的電導(dǎo)率和(或)磁導(dǎo)率的分布信息，并且具有測(cè)量時(shí)非浸入和非接觸的特點(diǎn)，因此，在這一工業(yè)領(lǐng)域必將有著廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究了金屬電磁

2、特性與傳感器輸出之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套數(shù)字化電磁感應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)，為最終應(yīng)用EMT技術(shù)實(shí)現(xiàn)鋼鐵微結(jié)構(gòu)的在線監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。本課題開展完成了如下的研究工作： 1、在鋼鐵生產(chǎn)過程中應(yīng)用電磁測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵是要解決鋼鐵微結(jié)構(gòu)、電磁特性和傳感器輸出三者之間的關(guān)系。本文在理論上對(duì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行了初步研究，并對(duì)軸對(duì)稱型傳感線圈處于被測(cè)金屬板上方的情況進(jìn)行了深入研究，得出了傳感器輸出與各種參數(shù)之間的解析表達(dá)關(guān)系。 2、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了

3、一套基于FPGA的電磁感應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以FPGA為核心，具有靈活的混頻激勵(lì)模式，同時(shí)對(duì)感應(yīng)電壓和激勵(lì)電流兩路信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，從而得到感應(yīng)電阻抗的信息。基于FPGA的數(shù)字解調(diào)能夠精確的獲得被測(cè)信號(hào)的幅值和相位，具有結(jié)構(gòu)靈活和速度高等特點(diǎn)。 3、在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一系列可行性實(shí)驗(yàn)研究。首先，對(duì)已知的電阻和電容進(jìn)行的測(cè)量充分說明了此測(cè)量系統(tǒng)較高的精確度。然后，對(duì)多種金屬板進(jìn)行了測(cè)量實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、金屬板厚度和