大型管件超声波检测数据采集系统设计

发布时间：2017-05-14 06:04

  本文关键词：大型管件超声波检测数据采集系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超声波检测是一种应用广泛、性能优越的无损检测方法，对材料或工件表面和内部缺陷有很强的检测能力。随着现代计算机技术的发展，把计算机技术融合到无损检测中，使得超声波检测技术正逐渐朝着自动化、数字化、智能化方向发展，大大提高了检测效率，增加了检测的可靠性。 论文结合实际工程需要，以某特型管件为检测对象，，在分析超声探头类型和功能的基础上，选取合适的探头，设计超声波发射电路，对接收的微弱信号处理的信号调理电路，以及以DSP为核心的扫描控制模块电路；采用PXI9820高速采集卡，实现对信号的高速采集。在PXI总线计算机上开发了基于LabWindows/CVI的超声波检测软件系统，实现了超声检测过程的自动控制、数据采集处理、数据存储与回波信号的实时显示，为后续超声检测图像处理与缺陷判识地奠定基础。 本文在研究超声波探头声波特性和常用脉冲反射式超声波探伤仪系统结构的基础上，提出把传统无损检测技术与现代信息技术相结合，研究设计超声探伤控制与数据采集系统，用于完成某特型管件缺陷的准确检测。为减少被测工件对超声波信号产生的衰减，采用了具有声束聚焦性能的聚焦换能器作为系统检测探头；为准确控制换能器在检测工件时的位置，针对特性管件的特殊形状，设计了控制机械扫描装置的扫描控制器；为得到直观的检测结果，将超声检测与控制、数据采集、存储与处理软硬件集成，为最终获得扫描图像，实现缺陷定性、定量分析创造条件。 初步实验表明，系统实现了超声检测装置自动步进、精确定位，能够实现工件缺陷的检测，数据采集有效，具有一定的实用性。
【关键词】：超声检测 扫描控制器 数据采集与处理
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题的背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究的现状11-14
• 1.2.1 国外研究的现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-14
• 1.3 论文主要内容及结构安排14-15
• 第2章 超声波检测系统总体方案设计15-35
• 2.1 超声波探伤原理15-22
• 2.1.1 超声波波形15-17
• 2.1.2 超声波在固体中传播的波动方程17-19
• 2.1.3 超声波检测的原理及方法19-22
• 2.2 超声波探头声波特性及选择22-29
• 2.2.1 超声波探头的声波特性22-27
• 2.2.2 超声波探头选择27-29
• 2.3 大型管件探伤方法29-31
• 2.4 系统总体方案设计31-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 超声波检测系统硬件电路设计与实现35-49
• 3.1 引言35-36
• 3.2 超声波检测与电机控制电路设计36-47
• 3.2.1 处理器及其外围电路36-37
• 3.2.2 超声发射电路37-38
• 3.2.3 回波限幅电路38-39
• 3.2.4 回波前置放大电路39-40
• 3.2.5 可变增益放大电路40-42
• 3.2.6 回波带通滤波电路42-43
• 3.2.7 进给电机控制电路43-44
• 3.2.8 总线接口电路44-45
• 3.2.9 辅助设备检测电路45-47
• 3.3 超声信号采集电路47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第4章 系统软件设计与实现49-58
• 4.1 控制模块软件设计49-55
• 4.1.1 DSP 的 CMD 文件49-51
• 4.1.2 主程序51-52
• 4.1.3 超声波检测控制程序52-53
• 4.1.4 超声波激励程序53
• 4.1.5 进给电机控制程序53-54
• 4.1.6 数据采集程序54-55
• 4.2 人机接口设计55-56
• 4.3 本章小结56-58
• 第5章 超声波检测系统测试与功能验证58-64
• 5.1 硬件制作58-61
• 5.1.1 电路板58
• 5.1.2 供电系统58-59
• 5.1.3 过程通道59
• 5.1.4 焊装59-61
• 5.2 系统测试61-63
• 5.3 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70

【参考文献】

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本文编号：364397