基于直流电位法的铝合金表面缺陷检测试验研究

摘要

铝合金材料凭借其良好的可塑性、导电性、抗腐蚀性和高强度等特点，成为现代工业中使用最广泛的一类有色金属结构材料。鉴于铝合金材料在现代工业中使用的广泛性和重要性，为了诊断和评估铝合金材料表面缺陷，保证产品的使用质量和安全性，所以对铝合金材料表面缺陷的检测是十分必要的。虽然目前大部分的无损检测技术都适用于铝合金材料的缺陷检测，但都存在其自身的局限性，使得缺陷的检出率和检测效率偏低。为此，本文提出了直流电位法检测技术对铝合金材料表面缺陷进行有效检测，以提高检测效率和精度。 本文首先介绍了直流电位法检测技术的基本原理，理论分析直流电位法检测技术的可行性。其次，等比例对被检工件进行有限元仿真，得到不同大小的缺陷和电流对电位信号的影响规律，从理论数据上证明该检测方法的可行性。第三，基于LabView仪器控制设计了直流电位法检测平台，测量仪器选用KEITHLEY2000型数字多用表，通过步进电机带动数字多用表表笔，在每个采集点上进行多次测量，采用自适应滤波法能有效减少噪声信号的影响，通过对滤波信号求均值的方法得到每个采集点上的电位信号，并将所得数据进行差值处理。第四，对工件施加大小不同的电流，得到相对应的电位差值曲线，为减小误差影响，采用三次样条插值法对曲线做平滑处理，有效减小了尖端点的影响，由平滑曲线得到电流对电位信号的影响规律，并且得出当电流为2A时检测效果最好。最后，对电流为2A时的平滑曲线进行对比分析，得出缺陷尺寸对电位信号的影响规律。 本课题的研究为铝合金表面缺陷的检测提供了一种新方法，为进一步推广应用到其他金属检测奠定了基础。

目录

第1章 绪论

1.1课题研究的背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3主要内容及章节安排

第2章 直流电位法的理论基础

2.1稳恒电流场

2.2铝合金材料的导电性能

2.3直流电位法检测原理

2.4有限元仿真基础

2.5本章小结

第3章 电位法检测的仿真分析

3.1 有限元仿真流程

3.2仿真结果及分析

3.3本章小结

第4章 电位法检测平台设计

4.1 LabVIEW概述

4.2 电位信号处理方法

4.3 硬件系统设计

4.4 软件设计

4.5本章小结

第5章 试验及结果分析

5.1试验方案

5.2检测信号处理

5.3 试验结果分析

5.4 试验与仿真结果对比分析

5.5本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢

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