鋼絲繩被廣泛應(yīng)用于煤礦開(kāi)采、港口運(yùn)輸、化學(xué)工業(yè)、金屬冶煉、航空航天等行業(yè)。在不同工況影響下,鋼絲繩易產(chǎn)生疲勞、損壞、變形、斷絲等缺陷,其中以斷絲缺陷對(duì)鋼絲繩的危害最大,是最常見(jiàn)的失效形式。因此,準(zhǔn)確快速地檢測(cè)鋼絲繩斷絲缺陷,對(duì)于減少甚至避免鋼絲繩安全事故,保證生產(chǎn)作業(yè)中人身和財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。本文根據(jù)鐵磁性材料的漏磁檢測(cè)原理,針對(duì)現(xiàn)有鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)技術(shù)的不足,設(shè)計(jì)并完成了一種基于隧道磁電阻（TMR）傳感器陣列的鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置。論文的核心研究?jī)?nèi)容包括:（1）建立了基于漏磁原理和等效面磁偶極子模型的斷絲缺陷漏磁場(chǎng)計(jì)算模型,分析了漏磁場(chǎng)不同方向分量相對(duì)于距離的變化趨勢(shì),從理論層面為鋼絲繩斷絲缺陷漏磁場(chǎng)檢測(cè)提供依據(jù)。（2）設(shè)計(jì)了一種類亥姆霍茲線圈式勵(lì)磁裝置,通過(guò)計(jì)算建立了勵(lì)磁磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分布模型并確定了勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)參數(shù),并利用電磁場(chǎng)有限元仿真軟件對(duì)勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和驗(yàn)證。（3）制作了柔性TMR傳感器陣列及其安裝支架,提升了裝置的實(shí)用性并使其檢測(cè)范圍覆蓋到軸向和周向兩個(gè)維度。（4）完成了漏磁信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)、器件選型及調(diào)試工作;編寫了基于Qt的鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置的... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)方法和特點(diǎn)
        1.2.2 鋼絲繩漏磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)方法及研究現(xiàn)狀
        1.2.3 鋼絲繩漏磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題及改進(jìn)方向
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)理論研究
    2.1 鋼絲繩斷絲缺陷漏磁場(chǎng)檢測(cè)原理與模型
        2.1.1 鋼絲繩漏磁場(chǎng)檢測(cè)基本原理
        2.1.2 等效面磁偶極子模型
        2.1.3 有限元分析方法原理
    2.2 磁阻傳感器原理分析
        2.2.1 磁阻傳感器工作原理
        2.2.2 隧道磁電阻傳感器(TMR)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)與研究
    3.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 柔性TMR傳感器陣列設(shè)計(jì)
        3.2.1 單個(gè)TMR傳感器周向檢測(cè)范圍
        3.2.2 柔性TMR傳感器陣列電路設(shè)計(jì)
    3.3 勵(lì)磁裝置設(shè)計(jì)
        3.3.1 勵(lì)磁裝置設(shè)計(jì)原理
        3.3.2 勵(lì)磁裝置參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
        3.3.3 勵(lì)磁磁場(chǎng)有限元仿真分析
    3.4 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置相關(guān)電路設(shè)計(jì)
        3.4.1 電源電路
        3.4.2 最小系統(tǒng)電路
        3.4.3 信號(hào)預(yù)處理電路
        3.4.4 A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路
    3.5 本章小結(jié)
第四章 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置程序設(shè)計(jì)
    4.1 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)
        4.1.1 硬件驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)
        4.1.2 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)裝置程序結(jié)構(gòu)框架
        4.1.3 AD7606 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程
    4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 Qt開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹
        4.2.2 上位機(jī)功能模塊設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測(cè)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 鋼絲繩斷絲缺陷測(cè)試平臺(tái)搭建
    5.2 TMR元件一致性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
    5.3 裝置最小檢測(cè)精度實(shí)驗(yàn)
    5.4 裝置軸向最小分辨距離實(shí)驗(yàn)
    5.5 鋼絲繩斷絲缺陷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
碩士期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]基于漏磁成像原理的鋼絲繩局部缺陷定量檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 曹印妮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于TMR磁傳感器的道路車輛檢測(cè)裝置及其應(yīng)用研究[D]. 李良輝.太原理工大學(xué) 2018
[2]管道漏磁三軸檢測(cè)方法的理論研究[D]. 姜福琨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于磁阻傳感器的低功耗車輛檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 王瑋.浙江大學(xué) 2014
[4]基于磁阻效應(yīng)的車型自動(dòng)識(shí)別算法研究及其應(yīng)用[D]. 朱強(qiáng).華南理工大學(xué) 2013
[5]基于鋼絲繩漏磁檢測(cè)定量算法研究[D]. 張恩超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]聚酰亞胺撓性加速度傳感器的研究[D]. 王永剛.浙江大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3440299