基于電容法的低氫型焊條藥皮含水量檢測系統研究與設計.pdf

1、快速、無損、在線的測定方法，對于低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量具有重要意義。本文提出一種新的基于電容法檢測低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量方法，分析并驗證了其測量原理。在此基礎上，設計一種半封閉式圓筒狀電容傳感器，并對其結構進行了優(yōu)化分析，得出傳感器結構參數。依據國標GB5117-1995測量焊條藥皮含水量的標準方法對所研制的電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器進行標定，采用較常用的三種不同尺寸的J707低氫型堿性焊條作為該實驗的實驗材料

2、，展開對該型號傳感器的實驗研究。實驗結果表明，焊條藥皮含水量在小于2.4%范圍內，焊條藥皮含水量與焊條藥皮作為介質的電容器電容值具有較好的線性關系，并通過誤差分析確定了該型號焊條的吸水飽和點。最后，基于該型號焊條的電容式焊條藥皮含水量傳感器設計了檢測系統，測試了其檢測性能，結果表明此系統符合焊條藥皮含水量檢測要求。該研究對焊條的無損、快速、現場可在線檢測具有十分重要的應用價值。
　　本文主要進行了以下四個方面的課題研究工作：

3、>　　(1)針對目前水分檢測原理、技術和常用傳感器，分析其測量原理，并對各種檢測傳感器進行對比分析和研究，提出一種新的電容式測量焊條藥皮含水量的檢測方法。
　　(2)基于對傳感器原理和傳感器分類的分析，得出電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器設計方案，并對其結構、測量原理、等效模型做了分析和計算，然后通過傳感器應力分析和有限元分析對傳感器結構參數進行優(yōu)化，為傳感器制作提供理論依據。
　　(3)通過進行焊條藥皮含水量的標定實驗

4、，測定了該傳感器涉及到的各項性能指標，結果表明此傳感器能夠應用于焊條藥皮含水量檢測。在標定實驗研究中，應用最小二乘法回歸方程、多項式回歸方程、一元線性回歸方程三種誤差分析方法，準確找到該型號焊條藥皮吸水飽和點。
　　(4)設計了電容式焊條藥皮含水量傳感器檢測系統，分別從硬件、軟件方面對系統做了詳細的介紹。以單運放配合模擬開關構成差分充放電電容檢測電路，實現了對傳感器電容值的高精度檢測。同時在軟件上，設計出數字濾波器，提高了系統的檢