钢筋混凝土中钢筋位置和保护层厚度的检测方法的研究

论文摘要

在无损检测技术中，脉冲涡流检测技术是一种新兴的无损检测方法，它的激励信号是具有一定宽频带的脉冲信号，在此信号的激励下，所检测到的信号带有丰富的宽频带信息，所以这种检测技术具有广阔的应用前景，本文将其用于检测钢筋位置和保护层的厚度，取得了较好的效果。本文在基于脉冲涡流理论知识及其作用原理的基础上，阐述了涡流线圈的工作原理，研制的涡流检测系统主要分为硬件和软件两部分；硬件部分主要是以含高精度A/D转换的单片机C8051F350为控制核心，包括线圈驱动电路、信号调理电路、数据采集电路、报警电路等；软件部分包括系统的主程序设计，数据采集中断服务程序设计。本文利用有限元仿真软件分析电涡流传感器的电磁性能，为探头的设计提供参考依据；利用所测得的信号值来实现对钢筋位置和保护层厚度的定量检测。通过实验，我们发现感应电压信号与检测距离有密切的关系，证明了采用脉冲涡流技术检测钢筋位置和保护层厚度的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 课题研究的目的和意义
• §1-2 钢筋保护层厚度测定仪的研究现状
• 1-2-1 国外研究现状
• 1-2-2 国内研究现状
• §1-3 涡流检测技术概述
• §1-4 论文的主要工作和章节安排
• 1-4-1 论文的主要工作
• 1-4-2 论文的章节安排
• 第二章 脉冲涡流无损检测的理论分析
• §2-1 脉冲涡流的原理分析
• §2-2 影响阻抗变化的几个参数
• §2-3 脉冲涡流传感器的方法分析
• 2-3-1 脉冲涡流传感器的等效电路分析
• 2-3-2 检测距离对阻抗和涡流强度的影响
• 第三章 电磁场有限元建模与分析
• §3-1 有限元方法概述
• §3-2 线圈结构仿真
• 3-2-1 有限元模型的建立
• 3-2-2 检测距离对电磁场磁力线分布和电涡流强度的影响
• 3-2-3 线圈参数对磁感应强度的影响
• 第四章 脉冲涡流检测系统的设计
• §4-1 脉冲涡流系统的组成
• §4-2 电路设计
• 4-2-1 电源模块设计
• 4-2-2 信号发生模块
• 4-2-3 线圈的驱动电路
• 4-2-4 信号调理模块
• 4-2-5 单片机模块
• 4-2-6 显示单元
• 4-2-7 报警模块
• 4-2-8 键盘电路
• §4-3 系统软件设计
• 4-3-1 C8051F350 的集成开发环境介绍
• 4-3-2 系统程序流程图设计
• 第五章 系统调试与实验数据分析
• §5-1 系统调试
• 5-1-1 系统硬件调试
• 5-1-2 系统软件调试
• §5-2 系统调试硬件的各主要部分的波形
• §5-3 数据处理与分析
• 5-3-1 数据分析
• 5-3-2 实验装置的不足之处
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A