电磁无损检测方法具有非破坏性、简便、快速等优点,广泛地被应用到金属工件的质量检测中。本文采用电磁无损检测方法,对钢材材质特性参数与磁导率相互关系问题进行探讨,研制开发了一台智能型钢材无损检测仪,并对钢铁材料的硬度、含碳量及钢种分选进行检测实验。 传统仪器建立在材质特性参数与其磁导率参数成线性关系的基础上,用最小二乘进行数值处理、以两点法进行标定,从而实现对钢材材质特性的检测。但是实际的材质特性-磁导率曲线关系并非线性,因而传统仪器的测量误差较大。本仪器采用分段最小二乘法进行数值处理,基于钢材材质特性参数与磁导率非线性关系进行数据拟合。论文的主要工作如下： 1、通过对多种电磁检测原理研究和分析,确立初始磁导率法作为检测方法。该方法对工件进行检测时,工作在磁畴畴壁的可逆位移区,具有对工件表面要求低、检测速度快、误差小、结构简单等优点。 2、硬件核心模块采用AT89S52单片机、8155及MC14433模数转换芯片,外围器件采用CMOS中小规模集成电路。该仪器硬件电路简洁、功耗低、抗干扰能力强,具有较高的性价比。 3、针对检测过程中励磁频率和电流需要依据检测要求及工件状况经常变换,采用多路开关作为频率和电流切换开关,以满足仪器实现智能控制的要求。实现不同材料所采用的电流和频率连续可调,提高了检测灵敏度。 4、程序采用C语言编码,由Keil C51编译,充分利用AT89S52单片机的中断系统(由外中断0和外中断1来监视键盘、定时计数器1中断来刷新液晶显示),从而提高了CPU的工作效率。 5、通过对多种计算方法分析,提出一种采用分段最小二乘法对材质特性-磁导率曲线进行拟合的方案。该方案以先分段后拟合为指导原则,克服了单一函数拟合时计算复杂耗时或误差大的缺点,并且精度有较大提高。 6、在硬件、软件设计基础上形成样机,并对具体工件进行测试实验,结果达到预期效果。