基于电涡流的汽车白车身焊点成像装置设计开题报告

全文总字数：3860字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

汽车车身的点焊质量是保证整车质量和安全性能的关键性能之一，利用无损检测技术对车身焊点进行质量评估称为主要趋势。突破传统的超声波检测的瓶颈和缺点，本文采用利用电磁原理的电涡流传感器对车身焊点进行检测及质量评估。电涡流测伤的原理是放在交变磁场中的导体试件存在缺陷时，感应电流会发生变化。通过测量金属被测体和探头端面的相对位置，感应出相应的电信号输出，使焊点状态数据化，模拟焊点形状，进而进行质量分析检测。

1.2研究意义

2. 研究的基本内容与方案

2.1本毕业设计题目的主要内容有

（1）研究电涡流成像原理，分析电涡流焊点检测装置输出的电压电流信号和焊点状态之间的关系；

（2）进行汽车白车身焊点成像装置设计，确定探头相关参数等。

（3）测试焊点成像装置，进行焊点成像，分析误差并改进。

（4）测试软件设计，包括原始数据采集和图形处理模块设计，进行采集数据显示原始数据图像和经过处理后的图形图像。

2.2技术方案及措施

本设计将采用利用电磁原理的电涡流传感器对车身焊点进行成像及质量评估。通过测量金属被测体和探头端面的相对位置，检测出新的相应的电信号输出，使焊点状态数据化，模拟焊点形状，进而进行质量分析检测。

（1）使用有限元分析软件ComsolMultiphysics建立有限元模型，仿真分析尺寸不同的线圈各项参数的特点。设计出满足检测精度的探头尺寸参数

涡流检测线圈的材料属性选择铜，线圈采用放置式线圈，检测钢板选定为厚度为2mm的铝板，设定铝板上焊点直径定为6mm，厚度为2mm。

线圈参数：

通过控制线圈的各项参数来进行实验，分别改变线圈内径，外径，匝数，提离高度来找到一个最合适的数据来作为探头的最终尺寸。

线圈匝数取1000，1500，2000，2500，3000，3500，4000，4500，5000，5500，6000。

（2）使用有限元分析软件 Comsol Multiphysics建立不同尺寸大小的焊点的有限元模型，仿真分析尺寸不同的焊点对涡流探头输出电压信号的影响。焊点直径定为：4mm，6mm，8mm。

（3）设计出完整的硬件试验平台，对电涡流传感器电压电流信号采集，传递给上位机。

（4）上位机对采集到的信号进行算法处理，探索电涡流磁场、电压和焊点成像的规律，通过信号分析，把焊点的质量信号数据化，通过大量的实验，对焊点进行成像，分析误差并改进。

3. 研究计划与安排

第1-2 周：完成文献调研；

第3-4 周：完成开题报告和英文翻译；

第5-6 周：完成总体方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 赵亚飞.基于涡流技术的钢板表面缺陷检测系统研究[d]. 沈阳：沈阳工业大学，2017.5.

[2] 任吉林 林俊明，徐可北 著.涡流检测[m].北京：机械工业出版社 ，2017.1.

[3] 石迎军.涡流探测成像仪的研究与开发[d].吉林：吉林大学，2004.5.