【摘 要】
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隐身技术领域是国防科技重点研究的领域。世界各国都投入了大量财力与人力对隐身技术进行了研究。而隐身性能是否优秀,极为关键的一点,则在于吸波涂层的质量。而吸波涂层的质量好坏,一个重要的影响指标,便是其吸波涂层厚度的精确性与均匀性。为了保证隐身材料在生产过程中拥有高精度的厚度监测手段是隐身材料生产环节中的一大关键问题。为了解决这个问题,需要在不破坏材料结构情况下,周期性的对材料厚度进行检测。在比较了常用
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隐身技术领域是国防科技重点研究的领域。世界各国都投入了大量财力与人力对隐身技术进行了研究。而隐身性能是否优秀,极为关键的一点,则在于吸波涂层的质量。而吸波涂层的质量好坏,一个重要的影响指标,便是其吸波涂层厚度的精确性与均匀性。为了保证隐身材料在生产过程中拥有高精度的厚度监测手段是隐身材料生产环节中的一大关键问题。为了解决这个问题,需要在不破坏材料结构情况下,周期性的对材料厚度进行检测。在比较了常用的几种工业厚度测量的方法后,本文选用了涡流法去测量吸波涂层厚度。本文详细研究了传统涡流涂层厚度检测的原理,脉冲涡流无损检测的等效模型,结合了提离效应在涡流检测中应用,提出了针对非磁性金属基体上非导电覆盖层厚度测量的方法。并对理论进行应用,提出一种手持式涡流吸波涂层检测仪器设计方案。文章先提出了涡流传感器的设计方案,采用高导磁率金属屏蔽罩约束涡流探头的磁力线范围,提升检测性能,并使用尖端触点的方法减少因为表面的不平整带来的测量误差。然后搭建了实验平台,验证了传感器设计方案的可行性,并且使用实验数据为电路设计提供参考。然后基于MSP430平台,设计了信号发生电路,信号调理电路,模数转换模块,电源电路等多个模块,进行了详细的参数分析计算与仿真,并且着重对模数转换模块进行了噪声分析,同时设置实验探究电路噪声对最终结果的影响程度,实验结果表明电路噪声对最终检测的结果影响比例不足0.02。文章在已有的涂层测厚拟合算法上,增添了温度补偿模块。实验结果表明温度补偿可以有效提升测量的精度与稳定性。凭借所设计的样机,设计实验探究影响样机测量精度的因素。最后的实验结果表明,该手持式吸波涂层测厚仪能够实现在100um-700um的涂层厚度范围内,对非磁性金属基体非导电覆盖层具有良好的测量效果。样机在具备稳定性,使用广泛性的特点下,以低于15um的相对误差对试件进行快速测量。
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