基于Android的超声探伤仪软件实现
发布时间：2021-01-13 11:17
工件内部缺陷往往造成难以想象的后果,为了避免事故的发生,行业内一般通过超声探伤仪对工件内部缺陷进行检测。将Android和USB OTG用在超声探伤仪的技术改造和升级,能够促进传统超声探伤仪在图形图像、人机交互等方面的性能改善。因此,本文提出了一种基于Android的超声探伤仪软件设计,该软件能够协同硬件对工件进行实时检测,评估工件质量,保障应用安全。本文按照超声探伤仪软件功能相关性,将其划分为数据通信、数据显示、人机交互、其他功能四个模块,并对各模块的功能进行详细分析、设计和实现。主要研究内容如下:首先,实现了超声探伤仪软硬件之间的高速数据通信,通过设计基于USB OTG技术的多线程数据通信方式,使得数据下行和数据上行可同时进行,从而提高了软件运行效率和数据传输速率;其次,提出了A扫、B扫、C扫的实时绘制方案,通过数据处理、定时器设置和可变位图设置,达到了超声图形图像实时显示的效果;接着,优化了人机交互方式,通过分析现有超声探伤仪上位机软件的布局特性和Android设备的使用习惯设计了用户界面,通过监听不同的点击事件实现了不同功能,使得本软件更加人性化;最后,扩展了超声探伤仪功能,通...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)超声探伤仪软件用户界面1
东南大学工程硕士学位论文40图4-6(b)超声探伤仪软件用户界面2RelativeLayoutTextViewLinearLayoutButtonButtonRelativeLayoutLinearLayoutRelativeLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutRelativeLayoutLinearLayoutImageButtonImageViewImageButton7组ImageButton+ImageView6组超声设置按钮区波形显示区通道按钮区4组对话框布局重要数据显示区图4-7activity_main.xml的布局层级关系超声设置按钮区共有9个按钮，通过ImageButton实现，每个按钮之间通过ImageView设置一条线段进行区分。除打开设备、重置设备、暂停设备三个按钮直接控制波形显示区外，其他按钮点击之后均会在超声探伤仪软件右上角弹出相应对话框。波形显示区绘制内容主要包括三个LinearLayout，其分别对应为BackGround_Window、Scan_Window、Gate_Window。BackGround_Window背景颜色设置为不透明，用于添加坐标轴视图LinearChartView，Scan_Window背景颜色设置为透明，用于添加A扫超声波形视图AScanView，Gate_Window背景颜色设置为透明，用于添加闸门视图GateView，三个LinearLayout水平放置，通过设置layout_marginLeft属性实现三者叠加。若扫描模式切换到B扫或C扫，则移除其他视图，并在
ute组成，三者之和表示完整显示一帧图像所需要的时间，其中Draw表示在软件View树层次结构中，onDraw()方法占用的时间，Process表示渲染引擎执行View树层次结构所占用的时间，View越多，所需要的时间越长，Execute表示将一帧数据呈现到用户界面上所占用的时间。超声探伤仪软件用户界面性能测试结果如图5-12所示，其中横坐标为图像帧数，纵坐标为显示一帧图像总时长，单位为ms。从该图可知，每帧绘制时长均控制在16ms以内并接近16ms，将一秒钟除以每帧绘制时长可求得帧率约为62.5fps，从而能够保证软件运行时画面的流畅性。图5-12超声探伤仪软件用户界面性能测试结果5.3.2数据传输速率测试数据传输速率包括数据下行传输速率和数据上行传输速率。数据下行主要传输超声参数，即一个长度为512的字节数组。超声探伤仪软件对每秒按钮点击次数进行了限制，每次点击按钮之后让当前线程睡眠150ms，因此最多每秒点击7次，即当数据下行传输速率大于0.0274Mbps即可满足当前设备传输要求。数据上行主要传输超声回波数据，在实际传输时，单位时间需要读取的最大数据量为4096个字节和8通道最大重复频率的乘积，本文设计中单通道重复频率最大为16000Hz，8通道重复频率为(16000/8)Hz，因此只要数据上行传输速率大于62.5Mbps即可满足当前设备传输要求。数据下行传输速率测试方式如下：第一次传输1KByte数据，之后每次传输数据量均比上一次增加1KByte，根据传输前后时间差计算每次数据下行的传输速率。数据上行传输速率测试方式与下行类似即第一次接收1KByte数据，之后每次接收数据量均比上一次增加1KByte，根据传输前后时间差计算每次数据上行的传输速率。通过实际测试发现数据下行传输速率与数据上行传输速率相同。测试结果如图5-13所示，其中横坐标为传输数据量，单位
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波无损检测检查法在TMCP板中的实际应用[J]. 宋波. 造船技术. 2017(05)
[2]基于多模态信号的金属材料缺陷无损检测方法[J]. 孙明健,刘婷,程星振,陈德应,闫锋刚,冯乃章. 物理学报. 2016(16)
博士论文
[1]超声数字信号处理软件固化及新型数字超声探伤仪的研制[D]. 庄圣贤.浙江大学 2001
硕士论文
[1]便携式自动超声波无损探伤精准定位装置系统设计[D]. 陈福.西安理工大学 2018
[2]手动扫描超声探伤系统设计及信息可视化研究[D]. 王嘉骏.中北大学 2017
[3]列车车轮便携式探伤系统的研究与实现[D]. 刘广宇.南京航空航天大学 2017
[4]水浸相控阵超声轮辋缺陷探伤的研究[D]. 蔡义和.西南交通大学 2016
[5]多通道超声波自动检测系统设计[D]. 罗统荣.天津工业大学 2016
[6]基于WiFi的Android虚拟示波器的软件设计与实现[D]. 肖云.电子科技大学 2015
[7]相控阵超声合成孔径成像优化方法研究[D]. 李运才.西南交通大学 2015
[8]编码发射技术在大功率超声探伤仪器中的应用[D]. 邓勇.华南理工大学 2015
[9]小型超声无损检测系统设计与软件开发[D]. 丁国琴.南京航空航天大学 2014
[10]基于Android的数字示波器帮助系统设计[D]. 张禹男.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：2974778
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)超声探伤仪软件用户界面1
东南大学工程硕士学位论文40图4-6(b)超声探伤仪软件用户界面2RelativeLayoutTextViewLinearLayoutButtonButtonRelativeLayoutLinearLayoutRelativeLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutLinearLayoutRelativeLayoutLinearLayoutImageButtonImageViewImageButton7组ImageButton+ImageView6组超声设置按钮区波形显示区通道按钮区4组对话框布局重要数据显示区图4-7activity_main.xml的布局层级关系超声设置按钮区共有9个按钮，通过ImageButton实现，每个按钮之间通过ImageView设置一条线段进行区分。除打开设备、重置设备、暂停设备三个按钮直接控制波形显示区外，其他按钮点击之后均会在超声探伤仪软件右上角弹出相应对话框。波形显示区绘制内容主要包括三个LinearLayout，其分别对应为BackGround_Window、Scan_Window、Gate_Window。BackGround_Window背景颜色设置为不透明，用于添加坐标轴视图LinearChartView，Scan_Window背景颜色设置为透明，用于添加A扫超声波形视图AScanView，Gate_Window背景颜色设置为透明，用于添加闸门视图GateView，三个LinearLayout水平放置，通过设置layout_marginLeft属性实现三者叠加。若扫描模式切换到B扫或C扫，则移除其他视图，并在
ute组成，三者之和表示完整显示一帧图像所需要的时间，其中Draw表示在软件View树层次结构中，onDraw()方法占用的时间，Process表示渲染引擎执行View树层次结构所占用的时间，View越多，所需要的时间越长，Execute表示将一帧数据呈现到用户界面上所占用的时间。超声探伤仪软件用户界面性能测试结果如图5-12所示，其中横坐标为图像帧数，纵坐标为显示一帧图像总时长，单位为ms。从该图可知，每帧绘制时长均控制在16ms以内并接近16ms，将一秒钟除以每帧绘制时长可求得帧率约为62.5fps，从而能够保证软件运行时画面的流畅性。图5-12超声探伤仪软件用户界面性能测试结果5.3.2数据传输速率测试数据传输速率包括数据下行传输速率和数据上行传输速率。数据下行主要传输超声参数，即一个长度为512的字节数组。超声探伤仪软件对每秒按钮点击次数进行了限制，每次点击按钮之后让当前线程睡眠150ms，因此最多每秒点击7次，即当数据下行传输速率大于0.0274Mbps即可满足当前设备传输要求。数据上行主要传输超声回波数据，在实际传输时，单位时间需要读取的最大数据量为4096个字节和8通道最大重复频率的乘积，本文设计中单通道重复频率最大为16000Hz，8通道重复频率为(16000/8)Hz，因此只要数据上行传输速率大于62.5Mbps即可满足当前设备传输要求。数据下行传输速率测试方式如下：第一次传输1KByte数据，之后每次传输数据量均比上一次增加1KByte，根据传输前后时间差计算每次数据下行的传输速率。数据上行传输速率测试方式与下行类似即第一次接收1KByte数据，之后每次接收数据量均比上一次增加1KByte，根据传输前后时间差计算每次数据上行的传输速率。通过实际测试发现数据下行传输速率与数据上行传输速率相同。测试结果如图5-13所示，其中横坐标为传输数据量，单位
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声波无损检测检查法在TMCP板中的实际应用[J]. 宋波. 造船技术. 2017(05)
[2]基于多模态信号的金属材料缺陷无损检测方法[J]. 孙明健,刘婷,程星振,陈德应,闫锋刚,冯乃章. 物理学报. 2016(16)
博士论文
[1]超声数字信号处理软件固化及新型数字超声探伤仪的研制[D]. 庄圣贤.浙江大学 2001
硕士论文
[1]便携式自动超声波无损探伤精准定位装置系统设计[D]. 陈福.西安理工大学 2018
[2]手动扫描超声探伤系统设计及信息可视化研究[D]. 王嘉骏.中北大学 2017
[3]列车车轮便携式探伤系统的研究与实现[D]. 刘广宇.南京航空航天大学 2017
[4]水浸相控阵超声轮辋缺陷探伤的研究[D]. 蔡义和.西南交通大学 2016
[5]多通道超声波自动检测系统设计[D]. 罗统荣.天津工业大学 2016
[6]基于WiFi的Android虚拟示波器的软件设计与实现[D]. 肖云.电子科技大学 2015
[7]相控阵超声合成孔径成像优化方法研究[D]. 李运才.西南交通大学 2015
[8]编码发射技术在大功率超声探伤仪器中的应用[D]. 邓勇.华南理工大学 2015
[9]小型超声无损检测系统设计与软件开发[D]. 丁国琴.南京航空航天大学 2014
[10]基于Android的数字示波器帮助系统设计[D]. 张禹男.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：2974778
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