电磁超声移动扫描装置的研究

发布时间：2017-09-01 13:02

  本文关键词：电磁超声移动扫描装置的研究

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【摘要】：电磁超声换能器(Electromagnetic Acoustic Transducer,EMAT)在过去四十年中因其固有的特性被广泛研究,这主要与其具有非接触性有关。首先,不需要耦合剂。此外,可以对高温部件和运动物体进行检测,EMAT能够产生多种类型超声波。因此电磁超声技术将传统超声无损检测扩展到了高温、高速、在线等领域。本文以电磁超声缺陷检测原理为基础,设计了电磁超声移动扫描装置及其控制系统。为了解决压电超声技术在检测铝合金板材时存在的问题和弊端,基于电磁超声缺陷检测方法,并结合国内外扫描装置的工作机理,设计了电磁超声扫描装置,该装置中探头既能在x,y方向作单独的扫描运动,也能实现复合的扫描运动,同时可以调节探头的高度,检测提离距离的改变对缺陷检测的影响。基于单片机的步进电机控制系统实现了探头的速度控制和定位控制。通过键盘的输入来设定探头的扫描模式(匀速扫描模式、定位模式),探头的扫描速度、扫描方向、探头移动的直线距离均可以调节,能够快速准确对铝合金工件进行跟踪扫查。
【关键词】：电磁超声换能器 扫描装置 匀速扫描模式 定位模式
【学位授予单位】：河北工业大学
【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
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及研究意义8-9
• 1.2 电磁超声检测的特点9-10
• 1.3 电磁超声的工业应用10-11
• 1.4 电磁超声检测技术的发展现状11-12
• 1.4.1 国外发展现状11
• 1.4.2 国内发展现状11-12
• 1.5 论文的主要内容和章节安排12-14
• 1.5.1 本文研究的主要内容12
• 1.5.2 本文的结构安排12-14
• 第二章 电磁超声缺陷检测原理及扫描装置14-18
• 2.1 电磁超声缺陷检测原理14-16
• 2.1.1 电磁超声激发原理14
• 2.1.2 电磁超声缺陷检测方法14-16
• 2.2 国内外电磁超声扫描装置16-17
• 2.3 本章小结17-18
• 第三章 电磁超声扫描装置的设计18-28
• 3.1 扫描装置的设计18-21
• 3.1.1 扫描装置硬件指标18
• 3.1.2 扫描装置机械结构的选择18-19
• 3.1.3 扫描装置初步设计方案19-20
• 3.1.4 扫描装置改进设计方案20-21
• 3.2 扫描装置的功能21-23
• 3.3 电机的选型23-27
• 3.3.1 电机类型的选择23-24
• 3.3.2 电机型号的选择24-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第四章 基于单片机的步进电机控制系统的硬件设计28-40
• 4.1 步进电机驱动器选择29
• 4.2 单片机及其外围电路29-38
• 4.2.1 单片机的选型29-30
• 4.2.2 单片机供电电源30
• 4.2.3 矩阵键盘电路的设计30-33
• 4.2.4 数码管显示电路设计33-34
• 4.2.5 控制系统抗干扰设计34-35
• 4.2.6 控制系统的硬件合成35-36
• 4.2.7 控制系统的PCB设计36-38
• 4.3 本章小结38-40
• 第五章 基于单片机的步进电机控制系统的软件设计40-56
• 5.1 软件结构设计40-41
• 5.2 系统主要程序流程41-46
• 5.2.1 主程序模块流程41-43
• 5.2.2 初始化模块流程43
• 5.2.3 按键扫描模块流程43-44
• 5.2.4 数码管显示流程44-45
• 5.2.5 匀速扫描模块流程45-46
• 5.2.6 定位控制模块流程46
• 5.3 探头匀速扫描控制46-51
• 5.4 探头定位控制51-55
• 5.4.1 脉冲当量的计算51-52
• 5.4.2 阶梯升速法52-55
• 5.5 本章小结55-56
• 第六章 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果62-64
• 致谢64

【共引文献】

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1 郝宽胜;黄松岭;赵伟;王s，

本文编号：772219