大量程超声波线缆测高仪设计与开发

发布时间：2021-01-09 17:54

　　特高压输变电线路是清洁能源大发展的必要支撑,将构成我国大容量、远距离的能源输送通道。近年来,因高压架空线缆对地高度和相间距离不够而引起的局部放电事故频发,严重影响了电力系统安全运行,造成了巨大的经济损失。因此,开发成熟可靠的超声波线缆高度检测技术刻不容缓。在工业应用领域,市场现有超声传感检测装置检测范围不超过10米,无法满足超声波线缆测高的大量程检测需求。本文针对国内外高压架空线缆距离信息检测技术存在的问题,以提高超声波检测范围和提升检测仪便携性为目标,从硬件电路设计、功能软件开发、超声测高算法、外壳结构设计等方面进行了深入研究,旨在研制一种便携式的大量程超声波线缆测高仪。首先,硬件电路设计方面,研究了超声波在空气介质中的传播特性,设计了超声波线缆测高仪系统原理图,以STM32为微控制器,使用TCF-25单发单收超声换能器和9V电池供电。超声信号激励模块使用脉冲变压器提升驱动电压。超声信号调理模块主要实现带通滤波和对数放大功能。此外,热敏电阻MF58采集环境温度,对声速进行修正。串口通讯电路则保证上位机和下位机之间的正常通信。其次,功能软件开发方面,具体研究了系统各个模块软件编程实现和... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国特高压电网工程

西安建筑科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 课题研究背景和意义随着世界经济的发展，建设全球能源互联网，实现可持续发展成为电力工业实现转型发展的核心驱动力。如图 1.1 所示，特高压电网将构成我国大容量、远距离的能源输送通道，是我国清洁能源大发展的必要支撑。

西安建筑科技大学硕士学位论文z 之间；大量程检测距离约为 15m~40m之间。 Muller 等人通过设计一种变压器驱动电超声波检测装置[14]。1993 年，Figuero出了基于相位与回波峰值检测的超声波置的量程和精度[15]。2003 年，Hannes E超声波飞行时间估计中，提高了超声测产品中，Polaroid 600 超声传感器检测量航中。如图 1.3 所示，美国 AIRMAR器检测距离可达30m，但价格十分昂贵知识产权的大量程超声检测技术的国产

【参考文献】：
期刊论文
[1]远距离超声检测技术研究与实现[J]. 何凯,谷立臣,王柯渊,寇雪芹.  仪表技术与传感器. 2019(03)
[2]应用离散粒子群算法的大距离超声信号LMS自适应时延估计[J]. 王柯渊,谷立臣,寇雪芹,郭佳.  机械科学与技术. 2017(07)
[3]UG NX8.5在夹具设计中的应用[J]. 谭宏博,任晓娟,李欣.  汽车实用技术. 2017(03)
[4]基于超声信息融合的塔机防碰撞技术研究综述[J]. 琚晓涛,谷立臣.  传感器与微系统. 2014(05)
[5]远距离超声测距传感器激励脉冲研究[J]. 琚晓涛,谷立臣,闫小乐.  传感器与微系统. 2014(01)
[6]超声谐振器在传感器测距中应用分析[J]. 东鑫渊,谷立臣,琚晓涛.  传感器与微系统. 2014(01)
[7]基于模型匹配的远距离超声延时估计方法[J]. 谷立臣,琚晓涛,闫小乐.  振动.测试与诊断. 2013(S1)
[8]一种大量程超声波液位计的实现[J]. 么启,刘纪元,焦学峰,杨强,焦金峰.  电子设计工程. 2011(22)
[9]ANSYS软件在模拟分析声学换能器中的应用[J]. 莫喜平.  声学技术. 2007(06)
[10]号筒扬声器简介[J]. 王以真.  实用影音技术. 2007(10)

博士论文
[1]塔机障碍物远距离超声测距方法与识别机理研究[D]. 寇雪芹.西安建筑科技大学 2015
[2]塔机超声安全预警目标识别的神经网络方法研究[D]. 李西平.西安建筑科技大学 2015

硕士论文
[1]配电网拓扑结构模式分析与自动化规划模型研究[D]. 张竣淇.华南理工大学 2015
[2]二自由度摇摆台运动模型研究与控制[D]. 白杨杨.长春理工大学 2014
[3]超声谐振器在传感器测距中应用分析[D]. 东鑫渊.西安建筑科技大学 2014
[4]基于载荷特性的机电液系统功率流耦合特性研究[D]. 王莹.西安建筑科技大学 2014
[5]基于Zigbee和Web技术的塔式起重机超声监测信息传输研究[D]. 樊帆.西安建筑科技大学 2013
[6]重型数控机床大惯量部件运动误差建模与仿真技术的研究[D]. 刘刚.哈尔滨工业大学 2010
[7]数字化超声波探伤仪关键技术的研究[D]. 韩辉.沈阳理工大学 2008



本文编号：2967127