發(fā)布時間：2017-11-08 01:04

  本文關(guān)鍵詞：基于STM32的超聲智能檢測系統(tǒng)研究

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【摘要】：石油天然氣長輸管道由于長期運行的原因,往往都存在腐蝕、變形等損傷,嚴(yán)重時還會造成管道的泄露甚至發(fā)生重大生產(chǎn)事故,因此定期對管道進(jìn)行檢查是保障其安全運營維護(hù)的重要措施。超聲檢測作為五大常規(guī)檢測技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于石油管道探傷、材料測厚、航空航天無損檢測等諸多領(lǐng)域,但傳統(tǒng)的模擬探傷儀存在著精度不高、不能存儲等缺點。針對上述問題,本論文以超聲脈沖反射探傷理論為基礎(chǔ),借助ARM嵌入式系統(tǒng)和虛擬儀器的強(qiáng)大功能,設(shè)計了一套數(shù)字化超聲智能檢測裝置。本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計方案,方便系統(tǒng)功能的改進(jìn)升級,且便于系統(tǒng)維護(hù)。首先根據(jù)超聲波基本原理對系統(tǒng)方案進(jìn)行了設(shè)計,完成了硬件電路的設(shè)計并對其可行性進(jìn)行了仿真驗證,實現(xiàn)進(jìn)行信號發(fā)射與接收的實驗裝置,具體內(nèi)容和成果主要體現(xiàn)在以下幾方面:第一部分依據(jù)超聲檢測的原理對超聲智能檢測系統(tǒng)方案進(jìn)行了設(shè)計,完成系統(tǒng)核心器件的選型及軟件平臺的選擇。選用STM32作為主控芯片,不僅性價比高、功耗低,還具有諸多接口,可以實現(xiàn)對系統(tǒng)后期的拓展,提高了系統(tǒng)的靈活性;采用LabVIEW設(shè)計上位機(jī)軟件,其程序設(shè)計簡單,可以減少系統(tǒng)的開發(fā)周期以及成本。通過將STM32和LabVIEW有機(jī)結(jié)合,提高了系統(tǒng)的智能儀器化程度。第二部分主要完成了發(fā)射電路、接收電路以及電源的設(shè)計。發(fā)射電路采用MOSFET作為電路的核心,使用STM32產(chǎn)生觸發(fā)信號,經(jīng)驅(qū)動光耦隔離后驅(qū)動MOSFET使發(fā)射電路產(chǎn)生高壓脈沖信號,以此激勵超聲波換能器產(chǎn)生超聲波。信號接收電路設(shè)計完成了回波信號的限幅、放大、濾波以及采樣等功能,接收電路中都選用了低噪聲、低漂移、高精度、高可靠性的集成電路芯片以保證系統(tǒng)的可靠性。電源設(shè)計主要包括高壓電源和芯片供電電源的設(shè)計:以UC3845為核心設(shè)計了反激式高壓電源,為發(fā)射電路提供高壓信號;芯片供電電壓通過設(shè)計LM2596S-3.3、LM2596S-5.0及極性轉(zhuǎn)換器電路得到。第三部分完成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計開發(fā),其中包括STM32主程序以及LabVIEW上位機(jī)應(yīng)用軟件等。實現(xiàn)了STM32與LabVIEW之間的通信,完成了上位機(jī)系統(tǒng)檢測和DAC曲線擬合的程序設(shè)計。最后對整個超聲智能檢測系統(tǒng)的電路進(jìn)行了調(diào)試,依次對各個電路的進(jìn)行了測試,研究了不同的參數(shù)以及不同信號對超聲檢測電路的影響,實驗結(jié)果表明系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE973.6;TB559

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏瑩;;超聲檢查在急診中的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年06期

2 徐俊培;;融光學(xué)與超聲的新掃描技術(shù)[J];世界科學(xué);2009年10期

3 王妙蝶,李宏,沈宜元,張玉華;嬰幼兒顱腦B型超聲檢查的臨床應(yīng)用[J];聲學(xué)技術(shù);1991年03期

4 徐智章;周永昌;;超聲診病[J];科學(xué)大眾;1965年07期

5 蔣水生;超聲儀輔助增強(qiáng)系統(tǒng)的性能和分類[J];現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用;1996年02期

6 楊慶余;超聲在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用[J];物理與工程;2003年02期

7 鄭偉;王濤;張旭東;;超聲檢查在篩選腹腔鏡膽囊切除術(shù)適應(yīng)證中的意義[J];長江大學(xué)學(xué)報(自科版)醫(yī)學(xué)卷;2007年01期

8 張尚文;;直腸指診與超聲檢查診斷前列腺癌[J];國外醫(yī)學(xué)(老年醫(yī)學(xué)分冊);1992年05期

9 葉真,曲延征,林禮務(wù),薛恩生,高上達(dá),何以敉,林曉東,林暾,俞麗云,葉琴;正常人舌超聲解剖及彩色多普勒血流圖研究[J];中華超聲影像學(xué)雜志;1999年03期

10 ;寶寶吃多愛打嗝[J];科學(xué)大觀園;2013年21期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈秋芳;朱京京;王明雅;;超聲檢查在體檢中的應(yīng)用價值[A];中華醫(yī)學(xué)會超聲醫(yī)學(xué)新進(jìn)展學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2004年

2 涂長玉;;小兒髖關(guān)節(jié)規(guī)范性超聲檢查[A];中華醫(yī)學(xué)會第十三次全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2013年

3 涂長玉;;小兒髖關(guān)節(jié)規(guī)范性超聲檢查[A];2013山東省兒童保健學(xué)術(shù)交流會資料匯編[C];2013年

4 葛鳳芹;;婦產(chǎn)科術(shù)后近期超聲觀察[A];第二屆長三角超聲醫(yī)學(xué)論壇暨2009年浙江省超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2009年

5 張東興;;超聲檢查在基層醫(yī)院的現(xiàn)狀與思考[A];中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第八屆全國腹部超聲學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2010年

6 劉為公;智建華;劉鎮(zhèn);;超聲對主動脈夾層動脈瘤的診斷價值(附三例報告)[A];中華醫(yī)學(xué)會第六次全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2001年

7 宋伊麗;;小兒婦科超聲檢查[A];2005年浙江省超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2005年

8 于東平;;B型超聲檢查在出生缺陷篩查中的應(yīng)用[A];第三屆計劃生育與生殖健康學(xué)術(shù)交流大會論文匯編[C];2005年

9 劉景菊;孫慶瑛;;對產(chǎn)前B型超聲檢查的認(rèn)識誤區(qū)[A];第三屆計劃生育與生殖健康學(xué)術(shù)交流大會論文匯編[C];2005年

10 楊文麗;;超聲檢查在計劃生育“三情查體”中的應(yīng)用[A];第三屆計劃生育與生殖健康學(xué)術(shù)交流大會論文匯編[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院 閔保華;超聲檢查該做哪些準(zhǔn)備[N];家庭醫(yī)生報;2004年

2 解放軍546醫(yī)院超聲科主任 胡澤華;超聲報告如何寫才貼切[N];健康報;2012年

3 王小華;超聲技術(shù)的空白領(lǐng)域——胃腸超聲[N];農(nóng)村醫(yī)藥報（漢）;2007年

4 河北省滄州中心醫(yī)院 楊德瑞;乙肝患者怎樣選擇超聲檢查[N];保健時報;2010年

5 記者 李艷梅　通訊員 聶一鋼 涂曉晨 張方方;王新房獲“超聲之父”稱號[N];長江日報;2011年

6 本報記者 李蘊明;決策系統(tǒng)給超聲技術(shù)“深潛”供氧[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2012年

7 本報記者 慕欣;不可忽視產(chǎn)前二次超聲檢查[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報;2010年

8 張艷蓉邋楊亞利;超聲檢查前 準(zhǔn)備早知道[N];家庭醫(yī)生報;2007年

9 翟云云;怎樣做好腹部超聲前檢查準(zhǔn)備[N];農(nóng)村醫(yī)藥報（漢）;2007年

10 彭光生;為超聲檢查定規(guī)矩[N];健康報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王華;超聲及320排CT診斷先天性心臟病的臨床應(yīng)用研究[D];鄭州大學(xué);2014年

2 陳樹強(qiáng);多模式超聲評估類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的實驗研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

3 李洪飛;超聲引導(dǎo)注射神經(jīng)生長因子對兔受損周圍神經(jīng)再生的研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2016年

4 張茂;床旁超聲在嚴(yán)重創(chuàng)傷快速評估中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 何愛軍;超聲心臟圖象的多維多參數(shù)功能重建[D];四川大學(xué);2002年

6 李冬凱;肺部超聲在急性呼吸窘迫綜合征肺復(fù)張過程中的應(yīng)用[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2013年

7 朱慶莉;超聲對乳腺病變的診斷及病理學(xué)對照研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2004年

8 袁定華;胸主動脈病變綜合超聲系列研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué);1995年

9 陶國偉;超聲聯(lián)合MRI對胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2008年

10 洪玉蓉;超聲在甲狀腺乳頭狀癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷和預(yù)測中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘巖;超聲動態(tài)觀察類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎手關(guān)節(jié)病變對其療效的評估[D];石河子大學(xué);2015年

2 尹遜娣;超聲Micropure聯(lián)合cSMI對判斷乳腺病變良惡性傾向的應(yīng)用價值[D];遵義醫(yī)學(xué)院;2016年

3 王小靜;肌肉骨骼超聲在痛風(fēng)診斷的建立及臨床應(yīng)用研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2016年

4 布阿依夏木·艾比;肌骨超聲在創(chuàng)傷性淺表軟組織損傷中的應(yīng)用研究[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2016年

5 賈英英;超聲對嬰兒髖關(guān)節(jié)發(fā)育的評估及多種超聲測量參數(shù)的相關(guān)性研究[D];蘭州大學(xué);2016年

6 葛永軍;超聲與透視下犬股骨骨折外固定的實驗對比[D];江蘇大學(xué);2016年

7 郭宏彬;超聲在診斷犬肝臟疾病中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2016年

8 朱金彪;融合成像技術(shù)對常規(guī)超聲顯示困難的肝臟局灶性病變的定位診斷價值[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2016年

9 張萍;高分辨超聲聯(lián)合穿刺活檢細(xì)胞學(xué)檢查及免疫組化對甲狀腺癌的診斷價值[D];山東大學(xué);2016年

10 陳柏彤;肌骨超聲技術(shù)觀察膝骨關(guān)節(jié)炎經(jīng)筋體表解剖定位研究[D];遼寧中醫(yī)藥大學(xué);2016年

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