1、開題報告答辯稿 親愛的老師，大家好，今天我為大家介紹的開題報告題目是管道金屬異物測量。本次報告分為以下四個部分。課題來源及意義，國內外發(fā)展現(xiàn)狀，研究目標內容及方法，最后是進度安排。接下來我將為大家介紹第一部分內容，首先，映入大家眼簾的是這樣一個報廢掉的的汽車輸油系統(tǒng)的圖片，旁邊的金屬片已經幾乎被腐蝕掉。那么，在它身上發(fā)生了什么，接下來就讓我?guī)е蠹乙黄饋硪惶骄烤埂０l(fā)動機、內燃機等機械設備大都運行在比較復雜的環(huán)境下，由于密封條件有限或者長期的磨損，比較容易在機械內部形成金屬雜質，而且燃油本身含有雜質。這些雜質一方面進入到輸油流通管道容易造成通道的阻塞，另一方面也會加速發(fā)動機、內燃機等機械設備的磨

2、損，存在巨大的安全隱患。所以如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理，一旦發(fā)生事故，會給人們的生命財產安全造成重大的影響。電磁無損檢測是建立在電磁感應原理之上的一種無損檢測技術，是利用材料在電磁場作用下，呈現(xiàn)出電學或磁學性質的變化，判斷材料內部組織及有關性能的一種方法。渦流檢測是無損檢測領域的五大常規(guī)方法之一。它的原理如下如圖所示，給線圈以交流信號進行激勵，根據電磁感應原理，穿過金屬塊中若干個同心圓截面的磁通量將會發(fā)生變化，因而會在導體內引發(fā)電渦流；渦流同時又會產生交變磁場，方向與激勵線圈相反，該磁場隨著交流電流上升而擴張，隨著交流電流減小而消隱。因此當導體表面或近表面出現(xiàn)缺陷或測量金屬材料的一些性質發(fā)生變化時，

3、將影響到渦流的強度和分布，從而我們就可以通過檢測渦流的變化情況，進而可以間接的知道導體內部缺陷的存在及金屬性能是否發(fā)生了變化。若把金屬導體形象的看作是一個短路線圈，它與傳感器線圈有磁耦合，于是就可以得到如右圖所示的等效電路圖。相比于其他無損檢測技術，渦流檢測具有以下六大大優(yōu)勢：1測量范圍大：脈沖渦流可透過任意非導電層對金屬工件進行測厚。非導電層的厚度最大可達200mm , 可檢測的鋼管厚度最大可達30mm。2靈敏度高：渦流信號的響應時間極短, 只需激勵信號的幾個周期, 高頻時主要由信號處理系統(tǒng)的響應時間決定。3結構簡單：例如許金屬板材需要檢測時, 常規(guī)的精細掃描需要一套昂貴的二維機械掃描驅動系

4、統(tǒng)，而用陣列渦流檢測探頭，手動操作或簡單的直線驅動裝置即可實現(xiàn), 而且效率提高許多倍。4抗干擾能力強：陣列渦流探頭能采用多頻和混頻的方法調節(jié)滲透深度,抑制干擾, 提高信噪比。5渦流探測是不需要和檢測的工業(yè)部件接觸的，所以具有非接觸測量的優(yōu)點。6此外，在渦流檢測過程中不會有污染產生。由于以上優(yōu)點，渦流檢測被廣泛應用于工業(yè)生產和科學研究的各個領域。因此本次設計以渦流檢測原理為基礎進行管道金屬異物的檢測電路設計。第二部分，國內外發(fā)展現(xiàn)狀渦流檢測儀主要由信號激勵電路，信號檢測電路，放大器，信號處理電路以及顯示器組成。渦流檢測儀器第一代產品是以分立元件為基礎，采用簡單諧振方式的一維顯示模擬儀器，只有一種

5、檢測儀器；第二代產品是以阻抗平面分析法為基礎，部分采用集成電路技術的二維顯示模擬檢測儀器，檢測時可以選用不同的激勵頻率以適應不同檢測材料的要求；第三代產品是多頻渦流儀器，檢測時對探頭同時施加兩個以上不同的檢測頻率，利用不同頻率下被檢測金屬材料反射阻抗不同的原理，提高了對材料特性或缺陷的檢測能力，并可以通過混頻處理抑制干擾信號。 第四代產品十一計算機為基礎的智能化數字化產品，其特點是能夠大大簡化操作，提高檢測效率和數據處理能力，并具備頻譜分析、渦流成像等功能；第五代產品是DSP技術、陣列技術、多通道技術、通信傳輸技術及其它無損檢測技術融合為一體的多功能儀器。如圖所示的SMART-5097 智能多

6、頻/陣列渦流探傷儀是國內首臺多頻多通道陣列渦流檢測儀, 該儀器具有2 個獨立檢測頻率和8 個獨立檢測通道, 可分別連接8 個不同規(guī)格的常規(guī)探頭或陣列探頭。可用于曲軸、起落架、螺旋槳葉片等形狀復雜、表面曲率變化大的各種大型金屬工件的快速檢測。第三部分，研究目標內容及方法 AD5933是一個具有I2C接口的高精度集成式阻抗測量芯片，可用于測量互感，本次設計的目標就是基于該芯片開發(fā)一套可用于微小金屬異物檢測的測量電路，能夠在線檢測管道內出現(xiàn)的微小金屬屑。 研究內容分為硬件設計和軟件設計兩個部分 硬件設計部分包括設計制作可用于差分檢測的電磁傳感器和Arduino +AD5933的互感測量電路及控制電路。 軟件設計部分就是設計Arduino +AD5933程序，使其能夠通過LCD顯示或RS-232接口傳輸測量數據。 研究方法1查閱相關文獻，了解電磁無損檢測的原理，進行激勵/檢測線圈設計、制作；2掌握PSPICE電路分析軟件的使用，對渦流測量電路的靜態(tài)及瞬態(tài)特性分析、噪聲分析，研究提高渦流檢測電路測量精度的方法。3學習C語言進行編程及I/O使用，包括I2C/SPI、LCD和RS-232接口等；4掌握AD5933芯片的工作原理，進行外圍電路設計。5使用Arduino