海底管道超声检测数据采集模块的设计与实现

发布时间：2017-03-23 02:08

  本文关键词：海底管道超声检测数据采集模块的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本课题来源于海洋资源开发技术主题下资源与环境技术领域中的一项国家海洋863重大专题项目,“海底管道内爬行器及其检测技术”,开发研制一套用于海底输油管道内壁的缺陷检测装置。本论文研究的主要内容是基于ARM和FPGA平台的海底管道超声在线数采系统的设计和实现。数采系统的功能是在超声在线检测过程中,完成对缺陷超声回波信号的采集和存储。 本论文在简要介绍超声检测原理的基础上,根据项目工程样机的性能指标,对本项目的技术参数进行了分析和计算,确定了超声探头的中心频率为5MHz,A/D的采样频率为40MHz,采样数据的存储容量约为73GB,并且进行四路超声信号的同时采集。考虑到超声信号具有高频、高速和数据处理量大的特点,对于工程样机超声在线检测装置中的数采系统,基于ARM和FPGA平台进行了设计和调试,实现了同时对四路缺陷超声回波信号的滤波、数据采集和存储。 整块数据采集卡包括四路中心频率为5MHz、带宽为3MHz的带宽滤波器,FPGA逻辑控制和数据预处理模块,以及对超声采样信号进一步消噪、压缩、存储的ARM模块。 本文最后通过软件和硬件相结合进行调试,结果表明数采系统可以实现超声信号的数据采集和存储,达到了设计的要求。
【关键词】：无损检测 超声 数据采集 ARM FPGA IDE接口
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的来源及意义10-11
• 1.2 国际国内研究状况和进展11-14
• 1.3 本论文的研究内容14-16
• 第二章 超声波检测技术在海底管道检测中的应用设计方案16-32
• 2.1 超声波技术理论16-21
• 2.2 超声测厚的基本原理21-23
• 2.3 技术参数的确定23-29
• 2.4 海底管道超声检测中探头装置的方案29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 超声数据采集系统总体方案设计32-40
• 3.1 海底管道超声数据采集模块功能图32
• 3.2 超声数据采集卡主要功能模块的简述及器件选型32-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 超声数据采集模块的硬件设计与调试40-67
• 4.1 电源模块的设计与调试40-44
• 4.2 带宽滤波器的设计与调试44-45
• 4.3 A/D 模块的设计与调试45-47
• 4.4 时钟电路的设计与调试47
• 4.5 FPGA 模块的硬件设计与调试47-52
• 4.6 ARM 模块的硬件设计与调试52-63
• 4.7 系统抗干扰设计63-65
• 4.8 调试经验65
• 4.9 本章小节65-67
• 第五章 超声数据采集模块的软件设计67-90
• 5.1 FPGA 模块的硬件描述语言VHDL 的设计67-73
• 5.2 嵌入式操作系统的移植73-81
• 5.3 LPC2210 和IDE 接口硬盘的设计81-89
• 5.4 本章小节89-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 6.1 全文总结90-91
• 6.2 进一步研究内容91-92
• 参考文献92-95
• 致谢95-96
• 附录A 超声信号数据采集卡实物图96-100
• 附录 B EasyARM2200 开发板原理图100-101
• 攻读硕士学位期间参加过的科研项目已发表的论文101

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李玮燕;张峗;陈进军;能昌信;董路;;渗滤液导排管道检测机器人的研究[J];计算机工程与设计;2009年21期

2 林仙土;苏真伟;李海鹏;张海锭;;CNG储气井超声波自动检测系统初探[J];无损检测;2010年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 叶朝锋;高清晰油气管道检测器高速数据采集与控制系统研制[D];清华大学;2008年

2 李玮燕;渗滤液导排管道机器人控制系统的研究[D];贵州大学;2009年

  本文关键词：海底管道超声检测数据采集模块的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：262682