一種基于FPGA的鋼絲繩芯輸送帶高速X光探測器研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-31 17:24
【摘要】:帶式輸送機(jī)是一種現(xiàn)代化生產(chǎn)中連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,具有運(yùn)量大、運(yùn)距遠(yuǎn)、能耗小、運(yùn)費(fèi)低、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、裝卸方便、適合于散料運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于煤炭、港口、電力、礦山、化工等領(lǐng)域。鋼絲繩芯輸送帶是帶式輸送機(jī)牽引和運(yùn)載的重要部件,在使用過程中,由于鋼絲繩芯輸送帶載荷量增加,被廢鋼鐵或矸石等異物或障礙物劃傷,長期在惡劣環(huán)境下使用輸送帶老化,輸送機(jī)安裝調(diào)整不當(dāng),鋼絲繩芯接頭搭接和硫化不好等原因而產(chǎn)生鋼絲繩芯斷裂、劃傷、銹蝕、接頭伸長或接頭搭接不規(guī)范和鋼絲繩芯與橡膠分離(脫膠)等故障,一旦發(fā)生故障將會(huì)造成重大斷帶安全事故而停產(chǎn),運(yùn)輸物料的損耗,設(shè)備的損壞,巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。為了保障帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行,需要對鋼絲繩芯輸送帶進(jìn)行檢測。本文針對X光的鋼絲繩芯輸送帶在線檢測系統(tǒng)的高速X光探測器進(jìn)行了研究。分析了X光無損檢測原理,提出了一種基于FPGA的高速X光探測器設(shè)計(jì)方案,以Altera公司Cyclone Ⅲ FPGA芯片為核心設(shè)計(jì)了高速X光探測器的硬件電路,包括X光信號數(shù)據(jù)采集、FPGA信號處理、以太網(wǎng)接口等電路;采用Verilog語言設(shè)計(jì)了高速X光探測器的軟件,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該探測器實(shí)現(xiàn)了對4路X光信號的高速采集、處理和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸,具有采集速度快、功耗低、成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),最大采集行頻為2640 Hz,每行采集的像素?cái)?shù)達(dá)1536個(gè)像素,圖像分辨率1.5mm,功耗小于17W。該高速X光探測器是X光的鋼絲繩芯輸送帶在線檢測系統(tǒng)的核心部件,該系統(tǒng)能夠在線檢測輸送帶鋼絲繩芯圖像,實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和顯示鋼絲繩芯圖像,對鋼絲繩芯圖像進(jìn)行處理與分析,發(fā)現(xiàn)鋼絲繩芯故障,及時(shí)報(bào)警,給出性能分析結(jié)果,避免重大斷帶安全事故的發(fā)生,設(shè)備的損壞,停產(chǎn)和人員傷亡,減少運(yùn)輸物料的損耗和經(jīng)濟(jì)損失,可廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領(lǐng)域。
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TH222;TN791
【圖文】:
特征輻射于靶材料相關(guān),不同靶材料產(chǎn)生的X光譜波長不等但集中逡逑[16:。通常在使用中使用X光管產(chǎn)生人工X光,X光管產(chǎn)生X光示意圖如圖2-1逡逑所示。逡逑氋壓逡逑邐邐逡逑廣邐、真空逡逑燈絲電壓邋燈絲邐.靶逡逑—逡逑一X射線逡逑圖2-丨X光管產(chǎn)生X光示意圖逡逑如圖2-1所示,通過在X光管兩端施加高壓電源,真空射線管內(nèi),陰極燈絲逡逑加熱逸散出電子,逸散的電子受高壓電場作用高速撞擊到陽極靶材上迅速減速,逡逑利用電子幵制輻射原理而產(chǎn)生X光。另外,燈絲產(chǎn)生的高能電子流會(huì)轟擊靶材逡逑上原子核外電子,產(chǎn)生特征輻射,進(jìn)而產(chǎn)生X光。逡逑X光屬于電磁波的一種,遵循波粒二相性。由于X光波長極短,根據(jù)光子能逡逑5逡逑
本文編號:2776774
【學(xué)位授予單位】:天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TH222;TN791
【圖文】:
特征輻射于靶材料相關(guān),不同靶材料產(chǎn)生的X光譜波長不等但集中逡逑[16:。通常在使用中使用X光管產(chǎn)生人工X光,X光管產(chǎn)生X光示意圖如圖2-1逡逑所示。逡逑氋壓逡逑邐邐逡逑廣邐、真空逡逑燈絲電壓邋燈絲邐.靶逡逑—逡逑一X射線逡逑圖2-丨X光管產(chǎn)生X光示意圖逡逑如圖2-1所示,通過在X光管兩端施加高壓電源,真空射線管內(nèi),陰極燈絲逡逑加熱逸散出電子,逸散的電子受高壓電場作用高速撞擊到陽極靶材上迅速減速,逡逑利用電子幵制輻射原理而產(chǎn)生X光。另外,燈絲產(chǎn)生的高能電子流會(huì)轟擊靶材逡逑上原子核外電子,產(chǎn)生特征輻射,進(jìn)而產(chǎn)生X光。逡逑X光屬于電磁波的一種,遵循波粒二相性。由于X光波長極短,根據(jù)光子能逡逑5逡逑
本文編號:2776774
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