电阻焊罐身生产线电磁屏蔽的研究

论文摘要

本文以罐身焊缝补涂烘干线的电磁辐射为代表,开展相关的屏蔽研究。中频感应加热在罐身焊缝补涂烘干工艺中已有取代传统加热方法的趋势,使电磁辐射成为电阻焊罐身生产线不可忽视的现象。对中频感应加热产生的电磁辐射进行合理有效的评估以及采取合理的屏蔽手段,来避免作业人员身体健康受到危害是非常有必要的。进行电磁屏蔽的关键是要掌握电磁场的空间分布情况,这样才能进行有针对性的屏蔽防护。研究课题收集并分析了国内外的电磁辐射防护标准,对轻工装备的电磁辐射防护标准进行了探讨。以常用于罐身焊缝补涂烘干工艺的三种中频感应烘干线为研究对象,实验研究了中频感应罐身焊缝补涂烘干线的电磁场分布特性。作为实验研究的补充,开展了基于ANSYS的跑道型密绕组中频感应烘炉电磁场有限元仿真。在ANSYS中改变不同工艺参数,仿真得出了各工艺参数的改变,对该中频感应烘炉磁场分布及加热效率的影响,为进一步的电磁屏蔽研究提供指导。根据仿真研究和实验研究的结果提出改变线圈的安装方向。利用ANSYS对烘炉磁场强度以及加热效率进行仿真,仿真结果说明磁场强度显著减小并且加热效率有明显的提高;实验调试结果证明:罐身焊缝补涂带得到了较窄的目标加热区域,烘炉磁场强度的实验研究有待进行。另外,对罐身焊缝补涂烘干线电磁辐射防护提出了对策与建议,这些对策与建议已被相关企业采用。针对中频烘干线电磁场测量效率低的情况,探讨了16通道电磁场检测系统的设计,为进一步开发多通道的实用型电磁场检测系统打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景与任务意义
• 1.1.1 课题研究的背景与意义
• 1.1.2 电磁辐射对人体健康的危害
• 1.1.3 课题研究的主要任务
• 1.2 国内外与课题相关技术的发展现状
• 1.2.1 工业设备的电磁辐射防护研究状况
• 1.2.2 面向轻工装备的中频感应加热的电磁辐射评估现状
• 1.2.3 电磁屏蔽手段的研究现状
• 第2章 感应加热在电阻焊罐身生产线中的应用
• 2.1 感应加热技术的发展
• 2.2 感应加热原理
• 2.3 感应加热在工业上的应用
• 2.4 横向磁通感应加热
• 2.5 感应加热的效应
• 2.5.1 集肤效应
• 2.5.2 临近效应
• 2.5.3 驱流效应
• 2.6 罐身焊缝补涂带感应加热设备
• 2.6.1 罐身焊缝补涂烘干的加热方法
• 2.6.2 三种加热方式的对比
• 2.6.3 感应加热的电磁辐射
• 第3章 轻工装备电磁辐射防护标准的探讨
• 3.1 国内工业设备电磁辐射研究现状
• 3.2 国内外电磁辐射标准
• 3.2.1 基本限值和导出限值
• 3.2.2 国内外电磁辐射标准
• 3.3 轻工装备电磁辐射防护标准的探讨
• 第4章 中频感应烘干线电磁场的实验研究
• 4.1 中频感应烘干线
• 4.2 测量仪器
• 4.3 中频感应烘干线电磁场的实验研究
• 4.3.1 U型管中频感应加热烘干线环境电磁场的实验研究
• 4.3.2 跑道型密绕组中频感应烘干线环境电磁场的实验研究
• 4.3.3 薄饼状中频感应烘干线环境电磁场的实验研究
• 4.4 实验研究总结
• 第5章 基于ANSYS的电磁场有限元仿真
• 5.1 ANSYS软件简介
• 5.2 ANSYS的分析过程
• 5.3 ANSYS的电磁场分析
• 5.3.1 电磁场基本理论
• 5.3.2 一般形式的电磁场微分方程
• 5.3.3 电磁场中常见的边界条件
• 5.4 ANSYS电磁场分析方法
• 5.5 跑道型密绕组中频感应烘炉电磁场仿真
• 5.5.1 ANSYS对模型的处理
• 5.5.2 仿真结果与实验测量数据的对比
• 5.6 工艺参数改变对中频感应烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.1 电流变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.2 电流频率变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.3 耦合距离变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.4 罐身直径变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.5 罐身厚度变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.6 罐身高度变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.6.7 送罐速度变化对烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.7 改变线圈放置方向对中频感应烘炉磁场强度及加热效率的影响
• 5.8 电磁辐射防护的对策与建议
• 第6章 多通道电磁场检测系统的探讨
• 6.1 引言
• 6.2 检测系统的组成
• 6.3 PCI数据采集卡的选型
• 6.4 检测系统的其它硬件说明
• 第7章 总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 论文展望
• 参考文献
• 附录（攻读硕士期间发表与课题相关的论文）
• 致谢
• 个人简历