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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳林湋
研究生(外文):Lin-WeiChen
論文名稱:低頻渦電流金屬厚度檢測系統研製
論文名稱(外文):Design and Implementation of Low-Frequency Eddy-CurrentMetal Thickness Measurement System
指導教授:戴政祺
指導教授(外文):Cheng-Chi Tai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:渦電流非破壞性檢測金屬厚度
外文關鍵詞:eddy-currentnondestructive testingmetal thickness
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渦電流檢測主要應用於檢測物品的疲勞裂縫、應力結構及厚度量測,進而預防待測物品因裂縫、瑕疵或結構改變,導致成本耗費及人員的傷害。本研究之主題為設計一低頻金屬厚度檢測系統,並以自行繞製的渦電流探頭,做非破壞檢測應用。同時設計人機介面讓使用者設定系統相關參數,將渦電流探頭所量測的不同金屬厚度改變造成的阻抗變化,用以推估量測之金屬厚度,其結果顯示於人機介面上,並可讓使用者儲存量測的相關數據。本系統實際應用於材質金屬厚度及合金材質金屬厚度的檢測。經實驗證實,本金屬厚度檢測系統確實可檢測出待測金屬之厚度。
Eddy current detection is primarily applied to examination of the fatigue cracking, stress structures, and thickness measurements of objects to prevent expenditure and personnel injuries caused by cracking, flaws, or structural changes in test objects. This study examines an automatically or self-wound eddy current probe using nondestructive testing principles to design a non-destructive low frequency metal thickness measurement system. A human-machine interface is developed to allow users to set relevant system parameters. This interface displays the inferred thickness of the metal measured by the eddy current probe through variations in resistance due to different metal thicknesses. Furthermore, users are able to store relevant measured data. Practical applications of the probe include measurements of single material metal thickness and composite or alloy metal thickness. Testing verified that this system measures the thickness of test metals accurately.
摘 要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1研究背景 1
1-2文獻回顧 2
1-3研究動機與目的 4
1-4論文架構 4
第二章 渦電流原理 5
2-1前言 5
2-2渦電流原理 5
2-3 渦電流集膚效應 8
2-4 線圈置於雙層和單層導體的阻抗 9
2-5 線圈諧振頻率與待測物厚度之關係 10
第三章 系統架構與設計 13
3-1 渦電流金屬厚度檢測系統架構 13
3-2金屬厚度檢測硬體架構 14
3-2-1 渦電流探頭 14
3-2-2 AD5933阻抗感測器 14
3-2-3 低耗能微處理器MSP430電路 16
3-2-4 USB晶片 17
3-2-5 類比切換電路 18
3-2-6 渦電流金屬厚度檢測系統電路實體 19
3-3金屬厚度檢測人機介面軟體 20
3-3-1 系統初始化 23
3-3-2 計算並顯示結果 23
3-3-3 推估厚度 23
3-3-4 資料輸出 24
3-3-5 建立資料庫 24
3-4金屬厚度檢測微處理機軟體 24
3-4-1 系統設定 25
3-4-2 控制訊號切換 26
3-4-3 傳送和接收量測訊號 26
第四章 實驗結果與討論 28
4-1 實驗用器具介紹 28
4-1-1實驗用金屬厚度規格 28
4-1-2實驗用渦電流探頭規格 29
4-1-3驗證電阻值儀器 30
4-1-4驗證厚度儀器 31
4-2 Al&Cu金屬厚度檢測實驗 31
4-2-1 B900探頭檢測金屬厚度實驗 31
4-2-2 B700探頭檢測金屬厚度實驗 38
4-2-3 B500探頭檢測金屬厚度實驗 44
4-3 Other Mode金屬厚度檢測實驗 51
4-3-1 B900探頭檢測合金厚度實驗 52
4-3-2 B700探頭檢測合金厚度實驗 53
4-3-3 B500探頭檢測合金厚度實驗 54
第五章 結論與未來展望 56
5-1 結論 56
5-2未來展望 56
參考文獻 58
附錄A 61
自述 64

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