嵌入式环境腐蚀监测系统的设计与实现
本文关键词：嵌入式环境腐蚀监测系统的设计与实现 出处：《湖北工业大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：飞机受大气环境的影响,结构腐蚀十分严重,给航空工业带来巨大损失。现阶段我国对于飞机结构在大气环境下的腐蚀检测与维护,主要采用定期检测方法。这种方案难以及时发现飞机结构的腐蚀状态,不能进行有效的监测与维修。为此,本论文依据电化学腐蚀原理建立腐蚀监测信号与传感器阻抗的关系模型,在此基础上设计了飞机在大气环境下腐蚀监测方案,完成腐蚀监测系统样机的研制,并对样机功能进行了测试与验证。具体的研究工作主要包括以下四个方面:首先,对大气环境下的飞机结构腐蚀机理进行研究,根据腐蚀环境的特点及影响因素确定环境腐蚀监测系统的待监测参数,并选定了相应的传感器表面湿度传感器、环境腐蚀性传感器、硫化镉(CDS)涂层传感器作为系统监测环境参数的工具,进而确定了腐蚀监测系统的总体方案。其次,对于环境腐蚀监测系统传感器电路设计的特点和难点进行了分析,设计了传感器信号处理电路和主控电路,传感器电路主要包括CDS涂层传感器、表面湿度传感器、环境腐蚀性传感器测量电路。其中,由于传统CDS涂层传感测量电路在测量过程中,所加载的有效电流极其微弱,易受空间噪声电流的干扰,导致信噪比降低,测量结果误差较大。本文在建立了空间电流噪声模型的基础上,提出了一种简洁的高阻抗对称电阻测量电路的方法,克服了传统电化学阻抗测量易受空间噪声干扰的缺点,极大消除了噪声电流的干扰,实现阻抗的高精度测量。第三,腐蚀监测系统软件设计。系统软件设计主要采用STM32F103RCT6的单片机对数据进行采集、处理与数据存储,通过上位机控制传感器的测量并对采集到的数据进行实时的显示。在数据处理的算法中主要包括四次半周期差分算法和基于最小二乘的正弦拟合算法,对输出信号进行去噪和还原处理。最后,进行了腐蚀环境监测系统的功能验证。通过不同环境实验,验证了环境腐蚀传感器能够区分不同环境介质的腐蚀性、CDS涂层传感器能够反映不同涂料的失效阈值和表面湿度传感器能够检测环境的干湿状态。实验结果表明该系统能够预防飞机在大气环境下腐蚀,并对腐蚀具有预测作用,实现低功耗、长时间的监测。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V267;TP274
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 T.Kobayashi;吴忠利;;腐蚀监测方法[J];包装工程;1980年02期
2 于志华;孟祥刚;;腐蚀监测技术及其在油气田的应用[J];管道技术与设备;2012年02期
3 陈剑钧;;浅论防腐蚀节能管理中的腐蚀监测[J];节能;2008年03期
4 魏庆祥;;油井井下管柱腐蚀监测技术分析[J];中国新技术新产品;2013年20期
5 于涛;徐建庆;杨春;;在线腐蚀监测技术的应用[J];中国设备工程;2009年07期
6 赵永韬,陈光章;基于远程通讯的恒电量腐蚀监测[J];仪器仪表学报;2004年S1期
7 李永飞;吕瑞典;正岩;谢红星;;炼油厂设备腐蚀与防护浅析[J];中国新技术新产品;2009年24期
8 皮艳慧;张哲;何梦醒;汪是洋;;Microcor腐蚀监测技术及其应用[J];管道技术与设备;2013年05期
9 荣福凤;迟洁茹;赵永韬;;恒电量智能腐蚀监测系统的研究[J];现代仪器;2008年02期
10 金晶;;腐蚀监测子系统在苏通大桥中的应用[J];中国科技信息;2010年09期
相关会议论文 前7条
1 康强利;赵敏;孔朝辉;;石化企业中腐蚀监测体系的建立及应用[A];石油和化工设备管道防腐技术与对策专题研讨会文集[C];2010年
2 孟祥刚;;油气田腐蚀监测技术种类分析[A];2011年石油和化学工业腐蚀与防护技术论文集[C];2011年
3 孔祥军;马玲;李磊;白生军;颜桂珍;;石化行业腐蚀及腐蚀监测技术现状[A];石油和化工设备管道防腐技术与对策专题研讨会文集[C];2010年
4 张志宏;张江江;刘冀宁;羊东明;高淑红;陈微;;塔河油田腐蚀监测工艺评价及优化[A];油气管道腐蚀检测与防护预警[C];2012年
5 董绍华;王联伟;;管道内腐蚀监测技术的现状及发展趋势[A];中国石油石化数字管道信息化建设论坛暨燃气管网安全、经济、运营技术交流研讨会论文集[C];2009年
6 王维珍;;弱极化腐蚀监测技术在冷却海水中的应用研究[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年
7 汤天遴;郑立群;;腐蚀监测技术在中原油田的应用[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年
相关硕士学位论文 前10条
1 潘若生;CO_2驱采油井腐蚀监测技术研究[D];东北石油大学;2015年
2 刘向录;油气管道氢通量腐蚀监测方法研究[D];华中科技大学;2014年
3 张雨;嵌入式环境腐蚀监测系统的设计与实现[D];湖北工业大学;2017年
4 于涛;腐蚀监测技术在常减压装置中的应用[D];大庆石油学院;2008年
5 冯亚军;延安炼油厂常压装置现场腐蚀监测系统应用研究[D];西安石油大学;2014年
6 荣福凤;基于恒电量的智能化腐蚀监测系统的研究[D];青岛大学;2008年
7 司玉峰;蒸馏装置腐蚀监测与防护[D];中国石油大学;2007年
8 韩崇刚;远程腐蚀在线监测分析系统研究[D];北京化工大学;2009年
9 赵卫东;石油化工腐蚀数据显示与处理软件[D];电子科技大学;2011年
10 侯世中;基于J2EE的石油管道腐蚀监测系统的研究与实现[D];沈阳理工大学;2008年
，本文编号：1348470
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1348470.html
