基于TMR阵列的电磁检测系统设计

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针对钛合金等非铁磁性金属材料的表面及深埋缺陷的快速无损检测需求,基于隧道磁阻(TMR)阵列开发了一套电磁检测系统,设计了频响范围为20 Hz~20 kHz的功率放大电路,使输出电流可以达到0.2 A,设计了锁相放大电路,使其能识别缺陷引起的10-6 T感应磁场的变化.通过有限元仿真与实验对比,验证了该电磁检测系统可以准确识别10-6 T磁感应强度的变化,实现了对钛合金试块表面缺陷及4 mm下的深埋微缺陷的电磁检测.
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以城市污泥、粉煤灰和黏土为原料制备烧结砖,研究不同污泥掺量、不同烧结温度对烧结砖物理力学性能的影响,并通过TG、XRD和SEM等方法对其矿物成分、微观形貌进行分析.结果表明,当烧结温度一定时,随着污泥掺量增加,烧结砖抗压强度和密度逐渐减小,吸水率和收缩率逐渐增大;当污泥掺量一定时,随着烧结温度的升高,烧结砖的抗压强度、吸水率、密度、收缩率等均呈增大的趋势.焙烧过程中污泥气体挥发增加了试样孔隙,而污泥助熔效应又具有减小试样孔隙的作用,二者的共同作用从微观上阐释了污泥作用机理.
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针对传统密闭式的电路模块烧结系统结构复杂、体积大、价格高的问题,设计了半密闭氮气保护的电路模块烧结系统.由于系统的烧结温度和氮气浓度互相耦合,影响系统的控制精度,为此提出了前馈解耦和增量式P ID控制结合的控制策略.经实验验证,系统监测精度和控制精度均满足设计要求,且允许上位机控制多台烧结设备,更适合中小企业大范围推广使用.
针对传统的混沌振子检测强噪声背景下弱信号时存在抗噪性差、易出现相位变化不稳定等问题,结合集合经验模态分解(EEMD)提出一种改进型双耦合Duffing振子系统对强噪声背景下的微弱信号进行检测的算法,并用该检测系统对强噪声背景下微弱正弦信号进行分解并检测.结果表明该检测系统解决了检测多个周期分量的含噪声信号时的模态混叠问题;得出改进型双耦合Duffing振子系统能准确、快速地检测强噪声背景下的弱信号;该方法检测精度高、适应性强,为检测任意频率的弱信号提供了一种新方法.
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