鋼絲繩作為生產(chǎn)、生活中必不可少的部件,廣泛的應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。鋼絲繩作為牽引和承載的重要部分,其安全可靠性直接影響人身及設(shè)備的安全。但是從鋼絲繩的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件及鋼絲繩的復(fù)雜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),鋼絲繩缺陷的檢測(cè)變的十分困難。所以對(duì)于能研究出有效鑒別鋼絲繩斷絲、損傷、缺陷的檢測(cè)系統(tǒng)是非常迫切的,能有效檢測(cè)鋼絲繩的信息,確保鋼絲繩的安全運(yùn)行。本文是應(yīng)用弱磁檢測(cè)原理對(duì)鋼絲繩進(jìn)行損傷的識(shí)別,并且是基于DSP的鋼絲繩實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)。本文主要針對(duì)鋼絲繩損傷鑒別的方法和鋼絲繩弱磁檢測(cè)的原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì),主要包含了基于DSP的數(shù)據(jù)處理部分、傳感器和編碼器輸入的部分,以及LCD液晶屏的數(shù)據(jù)顯示部分。弱磁傳感器采集到鋼絲繩損傷信息后經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)化后,DSP進(jìn)行信號(hào)的處理,在通過(guò)LCD液晶屏顯示所檢測(cè)的結(jié)果,運(yùn)用行程編碼器提供鋼絲繩損傷位置的信息。本文完成了電源模塊、信號(hào)采集模塊、DSP電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊接口、鍵盤(pán)輸入、行程編碼器、LCD液晶顯示模塊等電路設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能較全,輕巧便捷,滿足了對(duì)鋼絲繩實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件需求。鋼絲繩實(shí)時(shí)在線檢測(cè)系統(tǒng)的軟件部分,通過(guò)移植了文件系統(tǒng),編寫(xiě)了圖... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋼絲繩檢

2鋼絲繩在線檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)7信息輸出部分包含LCD液晶顯示、鋼絲繩損傷信息儲(chǔ)存以及通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)USB接口和PC的通信等，其作用是把鋼絲繩損傷信息直觀地顯示出來(lái)，有利于鋼絲繩用戶較為直觀的查看鋼絲繩的損傷信息。功能框圖如圖2.1所示：圖2.1鋼絲繩檢測(cè)系統(tǒng)功能框圖2.2.2系統(tǒng)的工作原理首先對(duì)鋼絲繩進(jìn)行弱磁加載，以便在絲繩的內(nèi)部形成一個(gè)磁常如果鋼絲繩沒(méi)有損傷，則鋼絲繩外表幾乎沒(méi)有磁感線溢出，鋼絲繩外表的磁場(chǎng)強(qiáng)度幾乎為零；如果鋼絲繩有局部損傷，則損傷處的磁導(dǎo)率會(huì)變小，磁阻增大，因而在鋼絲繩損傷處會(huì)有磁感線溢出，形成一個(gè)漏磁場(chǎng)[9]。而后，采用TCK公司的弱磁傳感器采集漏磁場(chǎng)信號(hào)，并由系統(tǒng)的信息處理部分對(duì)漏磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行RC濾波以及模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入DSP進(jìn)行處理。DSP對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)行IIR濾波，從而提取鋼絲繩損傷處的有用信息，通過(guò)提取的鋼絲繩損傷處的信號(hào)特征，可以出判斷鋼絲繩的損傷類型和損傷大校最后由系統(tǒng)的信息輸出部分將鋼絲繩的損傷信息在LCD液晶屏上顯示出來(lái)或存儲(chǔ)在SD卡上。2.3鋼絲繩弱磁檢測(cè)技術(shù)原理2.3.1弱磁技術(shù)概述從外加磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)看，強(qiáng)磁的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度大于500mT，而弱磁的外加磁場(chǎng)強(qiáng)度則在30mT和80mT之間。鋼絲繩導(dǎo)磁率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化曲線如圖2.2所示：信息輸入信息處理信息輸出數(shù)據(jù)采集編碼器鍵盤(pán)輸入信息處理LCD顯示SD存儲(chǔ)USB傳輸

西安科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文8圖2.2鋼絲繩磁化特性曲線橫坐標(biāo)H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，縱坐標(biāo)B、u為磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)磁率，Hm為導(dǎo)磁率達(dá)到峰值時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。從圖2.2可以看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度的增加而變大，導(dǎo)磁率也不斷增加，而且在外加磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到Hm時(shí)最大，最大值為Pm。當(dāng)外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度超過(guò)Hm時(shí)，鋼絲繩的磁導(dǎo)率刀迅速下降，之后慢慢地趨于平穩(wěn)[10]。若外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度大于Hm，則是強(qiáng)磁的檢測(cè)范圍。弱磁加載后，在鋼絲繩的損傷處會(huì)有磁感線溢出，形成一個(gè)漏磁常外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度變大時(shí)，鋼絲繩斷絲或損傷處的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁通量將會(huì)相應(yīng)的變大，若不斷增加外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度，當(dāng)鋼絲繩勵(lì)磁加至深度飽和狀態(tài)時(shí)，漏磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和漏磁通量將達(dá)到最大值�；趶�(qiáng)磁檢測(cè)原理的多數(shù)鋼絲繩缺陷檢測(cè)系統(tǒng)，都是在鋼絲繩勵(lì)磁至深度飽和的情況下，進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)采集的。若外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度小于Hm，則是弱磁的檢測(cè)范圍。在鋼絲繩損傷處，當(dāng)增加外加磁場(chǎng)的強(qiáng)度時(shí)，鋼絲繩磁導(dǎo)率也相應(yīng)的增加，但損傷處的外泄磁通量相對(duì)較小，并且漏磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于鋼絲繩勵(lì)磁至深度飽和狀態(tài)下的漏磁場(chǎng)強(qiáng)度。如果用弱磁傳感器采集鋼絲繩的斷絲等損傷信號(hào)，弱磁傳感器的靈敏度和最小分辨力將相應(yīng)的變大，能得到檢測(cè)信號(hào)的最大信噪比[11]。2.3.2空間磁場(chǎng)矢量合成原理首先運(yùn)用永磁體對(duì)鋼絲繩進(jìn)行磁化，這樣能在鋼絲繩的內(nèi)部形成了主磁場(chǎng)Hz，如圖2.3所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3411837