一种基于脉冲涡流无损检测技术的硬度分选仪的设计

白杨，王益祥

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

目前我国的钢铁产业已经形成了相当大的规模，但在实际的钢铁生产过程中，由于始终无法保证高品质的热处理工艺，使得钢铁件在经过热处理以后出现硬度过高或者硬度不足的现象常有发生，造成资源的极大浪费。传统的机械式硬度计技术由于操作繁琐、效率低下，已经不能满足钢铁产业的发展需求，相关产业迫切需求一种能够在实际操作中高品质、高效率、低损坏的实现硬度检测的装置。而无损检测技术指的是在不损伤材料或成品构件的前提下，根据材料内部的质地异常所引起的对超声波、光、射线、电磁信号等的异常变化，来发现材料有无缺陷的一种技术手段。脉冲涡流技术作为无损检测技术的具体实现方式之一，采用方波作为激励源，能够获得更多关于被检测材料的材质信息，因此已经成为无损检测技术的热点发展方向之一。本文是以现场可编程门阵列(FPGA)为脉冲信号发生及反馈信号采集的基础控制平台，设计专用的信号发生以及采集电路，利用PCA算法对采集到的信号进行处理，提取出和材料硬度相关的特征数据信息，结合最小二乘法建立起特征数据和材料硬度的相关关系，以此为基础最终实现对硬度特性的快速分选。

1 脉冲涡流检测原理

脉冲涡流是一种新的无损检测方法，根据电磁感应定律，当激励线圈两端通有交变电流时，就会在邻近的导体内感应出同频的涡流。……