本文關鍵詞：基于ARM的輸電線電磁無損檢測系統(tǒng)開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相對于我國高壓電網建設的高歌猛進,高壓架空輸電線結構損傷檢測技術仍然非常落后。本文提出了一種利用電磁無損檢測技術對輸電線結構進行損傷檢測的方法,將渦流檢測技術與漏磁檢測技術相結合,充分發(fā)揮這兩種技術的優(yōu)點。該方法不僅能檢測輸電線內部鋼絞線和外部鋁絞線的斷股、裂紋損傷,還能檢測對接頭處鋼芯在鋼壓接套管中壓偏、拉開等缺陷。同時該方法還具有設備簡單、檢測結果直觀易懂、易于實現自動化等優(yōu)點。本文基于該方法設計了一套以ARM芯片為控制器的輸電線電磁無損檢測系統(tǒng)用于實驗演示,同時也為該檢測方法的早日應用做一些前期準備�；谏鲜鏊悸�,本文的重點工作在輸電線電磁無損檢測系統(tǒng)的設計與制作上。首先,針對輸電線的特殊結構,設計了系統(tǒng)整體的方案:渦流部分采用DDS技術產生激勵波形,利用正交鎖相放大技術提取損傷信號;漏磁部分采用差分對管技術測量;上位機與下位機的數據通信使用USB接口技術來實現等。其次,介紹了實現上述方案所需硬件電路和軟件程序的設計,硬件電路包括STM32F407微控制器接口電路,使用DDS芯片AD9954激勵信號模塊、使用AD630芯片的鎖相放大電路、使用AD7606的采集電路等等,軟件程序包括下位機驅動程序和Lab VIEW程序。最后,介紹了系統(tǒng)的調試方法,并對實驗結果進行了分析。最終試驗結果表明,在實驗室演示條件下,本系統(tǒng)檢測運行穩(wěn)定,可有效獲取輸電線結構中的渦流、漏磁信號,并可根據信號分析出損傷的存在與位置,檢測結果滿足設計要求。
【關鍵詞】：輸電線 電磁無損檢測 渦流檢測 漏磁檢測 ARM 正交鎖相放大 DDS技術
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 課題背景及研究意義12-13
• 1.2 現有的輸電線損傷檢測方法13-15
• 1.3 電磁無損檢測技術及其研究現狀15-20
• 1.3.1 電磁感應現象及相關定律15-17
• 1.3.2 渦流檢測技術17-18
• 1.3.3 漏磁檢測技術18-19
• 1.3.4 電磁無損檢測技術研究現狀19-20
• 1.4 本文的主要研究工作20-23
• 第二章 系統(tǒng)整體設計方案23-36
• 2.1 輸電線結構23-24
• 2.2 需求分析24-25
• 2.3 渦流檢測方案25-30
• 2.3.1 渦流探頭結構25-26
• 2.3.2 DDS基本原理26-28
• 2.3.3 正交鎖相放大器28-29
• 2.3.4 方案設計29-30
• 2.4 漏磁檢測方案30-33
• 2.4.1 勵磁及傳感方式30-31
• 2.4.2 漏磁檢測傳感器的選擇31-32
• 2.4.3 對管與差動測量技術32-33
• 2.4.4 方案設計33
• 2.5 系統(tǒng)整體方案33-34
• 2.6 本章小結34-36
• 第三章 硬件電路設計36-53
• 3.1 ARM及Cortex-M4內核微處理器介紹36-37
• 3.2 數字電路部分37-45
• 3.2.1 微控制器STM32F40738-39
• 3.2.2 外圍接.電路39-42
• 3.2.3 DDS激勵信號發(fā)生模塊42-44
• 3.2.4 ADC模數轉換模塊44-45
• 3.3 模擬電路部分45-51
• 3.3.1 鎖相放大模塊45-48
• 3.3.2 功率放大模塊48-49
• 3.3.3 霍爾傳感器信號調理電路49-50
• 3.3.4 系統(tǒng)電源設計50-51
• 3.4 本章小結51-53
• 第四章 系統(tǒng)軟件實現53-70
• 4.1 軟件設計思想53-54
• 4.2 嵌入式微控制器程序54-63
• 4.2.1 DDS驅動程序54-56
• 4.2.2 ADC驅動程序56-59
• 4.2.3 USB及其驅動程序59-61
• 4.2.4 命令傳輸識別協(xié)議61-63
• 4.3 上位機程序63-68
• 4.3.1 Lab VIEW程序框架63-64
• 4.3.2 程序設計64-66
• 4.3.3 Lab VIEW程序用戶界面介紹66-68
• 4.4 本章小結68-70
• 第五章 系統(tǒng)硬件調試及實驗70-82
• 5.1 檢測系統(tǒng)硬件制作70-71
• 5.2 檢測系統(tǒng)調試71-72
• 5.3 檢測系統(tǒng)實驗72-80
• 5.3.1 檢測系統(tǒng)硬件平臺搭建72-74
• 5.3.2 渦流檢測及信號分析74-76
• 5.3.3 漏磁檢測及信號分析76-80
• 5.4 本章小結80-82
• 第六章 全文總結與展望82-85
• 6.1 全文工作總結82-83
• 6.2 工作展望83-85
• 參考文獻85-87
• 致謝87-89
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文89

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1 劉洪波;;實時在線鋼管無損檢測系統(tǒng)的研究[J];長春工業(yè)大學學報(自然科學版);2009年04期

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8 武新軍,康宜華,楊叔子,程詩斌,孟慶鑫;數字化油管井口無損檢測系統(tǒng)[J];無損檢測;2002年10期

9 高飛;鄧志輝;;鋼鐵裂紋漏磁無損檢測系統(tǒng)的硬件設計[J];徐州建筑職業(yè)技術學院學報;2011年03期

10 ;國外科技信息[J];中國電力;1993年08期

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1 劉波;張存林;沈京玲;馮立春;陶寧;李艷紅;丁友福;石思超;徐維超;;基于紅外熱波無損檢測系統(tǒng)中閃光燈陣列脈沖熱激勵裝置的研制[A];中國光學學會2006年學術大會論文摘要集[C];2006年

2 李碩寧;郭廣平;張于北;;對某工程中錯位散斑無損檢測系統(tǒng)的改進[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集（3）[C];2008年

3 陳懷東;劉大文;曹宗杰;王裕文;薛錦;;數字超聲成像無損檢測系統(tǒng)的研究[A];第二屆中國北方焊接學術會議論文集[C];2001年

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