基于編碼超聲與信源標識技術(shù)的管道缺陷檢測方法研究
發(fā)布時間:2021-08-22 05:09
傳統(tǒng)的管道缺陷超聲內(nèi)檢測方法一般采用脈沖激勵方式產(chǎn)生超聲波,這種超聲波產(chǎn)生方式具有激勵電路簡單,易于實現(xiàn)的特點,但也存在平均發(fā)射聲功率小的局限,需要通過提高激勵電壓來保證發(fā)射能量,不利于多傳感器場合中的信號源激勵。同時,這種方式產(chǎn)生的超聲波頻帶單一,不利于發(fā)揮超聲波頻率變化對不同類型缺陷敏感性研究的優(yōu)勢。在一發(fā)多收的超聲陣列檢測場合,由于缺乏發(fā)射傳感器信源的信息,導(dǎo)致回波信息利用不充分,制約了獲取更加豐富的缺陷回波信息。為此,本文采用二進制編碼調(diào)頻信號來激勵超聲傳感器,實現(xiàn)對管道缺陷的檢測,并通過對回波信號脈沖鑒頻實現(xiàn)傳感器的信源標識,使回波信號具有身份標識特性。論文在分析現(xiàn)有編碼超聲信號原理、特點及應(yīng)用場合的基礎(chǔ)上,采用了二進制編碼超聲激勵方案,分析得到了二進制編碼超聲的時頻分布特點,建立了二進制編碼超聲的響應(yīng)數(shù)學(xué)模型,首先通過仿真研究了編碼超聲的響應(yīng)特性、傳感器性能參數(shù)要求、以及影響響應(yīng)性能的因素,并設(shè)計了基于FPGA的硬件編碼產(chǎn)生電路和編碼激勵升壓電路,實現(xiàn)了對編碼信號的產(chǎn)生、功率放大和對超聲換能器的激發(fā),進一步驗證了仿真結(jié)果。最后通過搭建的管道缺陷內(nèi)檢測試驗系統(tǒng),對人工標準缺陷...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電平轉(zhuǎn)換模塊
圖 4.2 晶振模塊Fig. 4.2 Crystal module其中,晶振供電 3.3V,有效晶振頻率為 50MHz;C5x 是容值為 0.1uf 的電容;R5x 為 FPGA 時鐘輸入口的限流電阻,限流值約為 50mA。3)JTAG 及其保護模塊設(shè)計JTAG 及其保護模塊電路原理圖分別分別如圖 4.3(a)、(b)所示。
圖 4.2 晶振模塊Fig. 4.2 Crystal module晶振供電 3.3V,有效晶振頻率為 50MHz;C5x 是容值為 0.1uf R5x 為 FPGA 時鐘輸入口的限流電阻,限流值約為 50mA。AG 及其保護模塊設(shè)計 及其保護模塊電路原理圖分別分別如圖 4.3(a)、(b)所示。(a)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]全新衛(wèi)星雙向時間比對調(diào)制解調(diào)器設(shè)計[J]. 王學(xué)運,王海峰,張升康,袁媛,王宏博,王超,王亮. 電子學(xué)報. 2017(10)
[2]基于超聲波的過金屬壁無線通信系統(tǒng)研究[J]. 孫云哲,楊定新,胡政,侯寶建,趙紅,胡海峰. 壓電與聲光. 2017(01)
[3]改進式相位生成載波調(diào)制解調(diào)方法[J]. 郎金鵬,常天英,陳建冬,劉野,崔洪亮,于淼. 光子學(xué)報. 2016(12)
[4]超聲線性調(diào)頻信號脈沖壓縮的旁瓣特性研究[J]. 劉世博,付珊,梅衛(wèi)華,郭建中. 壓電與聲光. 2016(01)
[5]一種相位編碼信號及其失配濾波器設(shè)計方法[J]. 徐磊磊,臧會凱,周生華,劉宏偉,嚴俊坤. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[6]全球油氣管道建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚,占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲運. 2015(12)
[7]管道內(nèi)腐蝕缺陷超聲在線檢測機器人設(shè)計[J]. 唐東林,袁曉紅,趙江,王斌,申鵬飛,任杰,陳昂. 測控技術(shù). 2015(07)
[8]中國石油油氣管道設(shè)備國產(chǎn)化現(xiàn)狀和展望[J]. 譚東杰,李柏松,楊曉崢,王世君,杜華東,張興,任小龍,董學(xué)剛. 油氣儲運. 2015(09)
[9]積分判決的高效協(xié)同信號調(diào)制解調(diào)方法[J]. 劉晨,沙學(xué)軍,張文彬,陳葉菁. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[10]基于脈沖壓縮技術(shù)的相鄰缺陷識別方法研究[J]. 焦敬品,馬婷,劉德宇,吳斌,何存富. 儀器儀表學(xué)報. 2014(07)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)超聲成像中的編碼激勵技術(shù)及其性能優(yōu)化的研究[D]. 傅娟.華南理工大學(xué) 2014
[2]大容量高保真海底管道超聲檢測數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 張琦.上海交通大學(xué) 2008
[3]油氣管道在線內(nèi)檢測技術(shù)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 李鶯鶯.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于隨機共振理論對2FSK信號輸出誤碼率的研究[D]. 王碩.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]短距離無線通信信號盲解調(diào)電路的設(shè)計[D]. 陳子洋.東南大學(xué) 2016
[3]基于海洋探測的超聲通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何承洪.華南理工大學(xué) 2013
[4]超聲編碼激勵系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曲曉杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]海底管道檢測超聲探頭及探頭陣列的設(shè)計[D]. 陸唯一.上海交通大學(xué) 2007
本文編號:3357066
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電平轉(zhuǎn)換模塊
圖 4.2 晶振模塊Fig. 4.2 Crystal module其中,晶振供電 3.3V,有效晶振頻率為 50MHz;C5x 是容值為 0.1uf 的電容;R5x 為 FPGA 時鐘輸入口的限流電阻,限流值約為 50mA。3)JTAG 及其保護模塊設(shè)計JTAG 及其保護模塊電路原理圖分別分別如圖 4.3(a)、(b)所示。
圖 4.2 晶振模塊Fig. 4.2 Crystal module晶振供電 3.3V,有效晶振頻率為 50MHz;C5x 是容值為 0.1uf R5x 為 FPGA 時鐘輸入口的限流電阻,限流值約為 50mA。AG 及其保護模塊設(shè)計 及其保護模塊電路原理圖分別分別如圖 4.3(a)、(b)所示。(a)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]全新衛(wèi)星雙向時間比對調(diào)制解調(diào)器設(shè)計[J]. 王學(xué)運,王海峰,張升康,袁媛,王宏博,王超,王亮. 電子學(xué)報. 2017(10)
[2]基于超聲波的過金屬壁無線通信系統(tǒng)研究[J]. 孫云哲,楊定新,胡政,侯寶建,趙紅,胡海峰. 壓電與聲光. 2017(01)
[3]改進式相位生成載波調(diào)制解調(diào)方法[J]. 郎金鵬,常天英,陳建冬,劉野,崔洪亮,于淼. 光子學(xué)報. 2016(12)
[4]超聲線性調(diào)頻信號脈沖壓縮的旁瓣特性研究[J]. 劉世博,付珊,梅衛(wèi)華,郭建中. 壓電與聲光. 2016(01)
[5]一種相位編碼信號及其失配濾波器設(shè)計方法[J]. 徐磊磊,臧會凱,周生華,劉宏偉,嚴俊坤. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[6]全球油氣管道建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 祝愨智,段沛夏,王紅菊,李秋揚,占傳熙,施寧,張延萍. 油氣儲運. 2015(12)
[7]管道內(nèi)腐蝕缺陷超聲在線檢測機器人設(shè)計[J]. 唐東林,袁曉紅,趙江,王斌,申鵬飛,任杰,陳昂. 測控技術(shù). 2015(07)
[8]中國石油油氣管道設(shè)備國產(chǎn)化現(xiàn)狀和展望[J]. 譚東杰,李柏松,楊曉崢,王世君,杜華東,張興,任小龍,董學(xué)剛. 油氣儲運. 2015(09)
[9]積分判決的高效協(xié)同信號調(diào)制解調(diào)方法[J]. 劉晨,沙學(xué)軍,張文彬,陳葉菁. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[10]基于脈沖壓縮技術(shù)的相鄰缺陷識別方法研究[J]. 焦敬品,馬婷,劉德宇,吳斌,何存富. 儀器儀表學(xué)報. 2014(07)
博士論文
[1]醫(yī)學(xué)超聲成像中的編碼激勵技術(shù)及其性能優(yōu)化的研究[D]. 傅娟.華南理工大學(xué) 2014
[2]大容量高保真海底管道超聲檢測數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 張琦.上海交通大學(xué) 2008
[3]油氣管道在線內(nèi)檢測技術(shù)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 李鶯鶯.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于隨機共振理論對2FSK信號輸出誤碼率的研究[D]. 王碩.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]短距離無線通信信號盲解調(diào)電路的設(shè)計[D]. 陳子洋.東南大學(xué) 2016
[3]基于海洋探測的超聲通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何承洪.華南理工大學(xué) 2013
[4]超聲編碼激勵系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曲曉杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]海底管道檢測超聲探頭及探頭陣列的設(shè)計[D]. 陸唯一.上海交通大學(xué) 2007
本文編號:3357066
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