基于ARM的ACFM检测系统设计及试验研究

发布时间：2017-10-18 01:11

  本文关键词：基于ARM的ACFM检测系统设计及试验研究

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【摘要】：ACFM检测技术已经逐渐发展成为无损检测领域的重要检测方法的一种,其非接触测量、检测速度快且检测精度高等优点使其广泛应用于各种行业当中。ACFM检测仪器的发展也逐步趋于数字化、智能化以及小型化方向发展。随着计算机技术突飞猛进的发展,将嵌入式技术与ACFM检测技术相结合成为检测仪器智能化的一个新的发展方向。本文首先对ACFM检测技术的国内外研究现状进行分析,阐述了ACFM检测的基本原理,并对ACFM检测的数学模型进行分析研究。结合目前国内外ACFM检测仪器的发展水平,研究设计了一套基于ARM9的嵌入式ACFM检测系统。研究内容主要分为硬件和软件两个部分。系统硬件部分主要分为前端检测信号采集电路、激励信号发生电路和以S3C2440为核心的嵌入式处理器模块。其中,前端检测信号采集模块主要包括检测探头、信号处理电路以及AD转换电路。激励信号发生电路主要包括DDS信号模块以及功率放大电路;处理器模块主要包含S3C2440处理器以及处理器外围接口电路。系统的软件部分主要包括嵌入式开发环境的搭建以及系统应用程序的开发。嵌入式软件开发模式采用宿主机/目标机模式,对宿主机开发环境以及目标机的运行环境进行了搭建。最后运用嵌入式GUI开发工具Qt实现了对ACFM检测系统人机交互界面的设计。根据实际检测的需求,分别对铁磁性以及非铁磁性材料试件进行了试验设计,对检测系统的基本功能进行了验证。最后对气压罐焊缝裂纹缺陷进行了检测试验,并与超声检测结果进行对比,进一步验证了本检测系统的准确性及可靠性。
【关键词】：交流电磁场检测 嵌入式 Linux Qt 焊缝检测
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG115.28
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 ACFM检测技术简介8
• 1.2 ACFM检测技术的研究现状8-10
• 1.3 嵌入式技术概述10-12
• 1.4 嵌入式Linux系统简介12
• 1.5 课题主要研究内容12-13
• 1.6 本章小结13-14
• 第2章 ACFM检测技术原理及其数学模型14-20
• 2.1 ACFM检测技术的基本原理14-16
• 2.2 ACFM检测技术的数学模型16-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 ACFM检测系统的硬件设计20-42
• 3.1 系统设计任务及要求20
• 3.2 系统硬件结构的总体设计20-21
• 3.3 嵌入式处理器的选择21-23
• 3.4 检测探头设计23-26
• 3.4.1 探头激励单元设计23-25
• 3.4.2 探头检测传感器单元设计25-26
• 3.5 信号调理电路设计26-32
• 3.5.1 前级程控增益放大电路27-28
• 3.5.2 带通滤波电路28-30
• 3.5.3 后级放大电路30-31
• 3.5.4 真有效值转换电路31-32
• 3.6 A/D转换电路设计32-36
• 3.7 激励信号发生模块设计36-38
• 3.8 嵌入式处理器外围电路设计38-41
• 3.8.1 LCD屏接口电路38-39
• 3.8.2 SD卡接口电路39-40
• 3.8.3 RS232接口电路40
• 3.8.4 系统复位电路40-41
• 3.9 本章小结41-42
• 第4章 嵌入式软件开发平台搭建42-56
• 4.1 交叉开发模式简介42
• 4.2 宿主机开发环境建立42-46
• 4.2.1 Linux操作系统安装42-43
• 4.2.2 交叉编译工具安装43-44
• 4.2.3 Busybox安装44-45
• 4.2.4 Qt4安装45-46
• 4.3 目标机软件环境建立46-55
• 4.3.1 U-Boot编译及移植46-49
• 4.3.2 Linux系统内核编译及移植49-52
• 4.3.3 Linux根文件系统构建52-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第5章 ACFM检测系统的软件设计56-70
• 5.1 Linux设备驱动程序设计56-62
• 5.1.1 Linux设备驱动程序简介56-57
• 5.1.2 GPIO驱动程序设计57-60
• 5.1.3 AD转换驱动程序设计60-62
• 5.2 检测系统应用软件设计62-68
• 5.2.1 系统主界面设计62-63
• 5.2.2 检测数据波形绘制63-64
• 5.2.3 电路参数设置64-66
• 5.2.4 软键盘设计66-67
• 5.2.5 数据文件管理67-68
• 5.3 系统运行测试68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第6章 ACFM检测系统的检测试验70-75
• 6.1 对人工缺陷试件的检测70-72
• 6.2 对气压罐焊缝的检测72-74
• 6.3 本章小结74-75
• 第7章 总结与展望75-77
• 7.1 总结75-76
• 7.2 展望76-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况80-81
• 致谢81-82

【参考文献】

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1 曹茂永,王霞,孙农亮;仪用放大器AD620及其应用[J];电测与仪表;2000年10期

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本文编号：1052088