本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)字信號處理技術(shù)的鋼軌超聲檢測系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鐵路運輸在我國的交通運輸系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位,因此如何保證鐵路運輸?shù)陌踩且粋�非常重要的課題。其中對鐵路鋼軌的定期檢測是保證鐵路運行安全的重要保障之一。便攜式的鋼軌超聲探傷儀是我國目前鐵路鋼軌檢測的主要手段。 本文在認真調(diào)研和深入分析的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有的鋼軌超聲探傷儀所存在的難以準確判斷傷損的問題,研究開發(fā)了以DSP為核心的數(shù)字式鋼軌超聲探傷儀。它相比較舊式模擬探傷儀有很多優(yōu)點:傷損判斷更加準確;具有自動報警功能,可以防止操作人員的人為失誤;檢測的結(jié)果可通過USB口或RS232口轉(zhuǎn)存到計算機中或其它的存儲設(shè)備中,便于日后的進一步分析;可以在檢測的過程中對采集到的數(shù)據(jù)實時進行各種算法處理,實現(xiàn)更加強大的功能,使檢測更加準確;用液晶屏顯示代替?zhèn)鹘y(tǒng)的示波管顯示,操作界面更加友好,顯示內(nèi)容更加豐富。從而降低了人工勞動強度,大大提高檢測的效率和準確性。 具體完成的工作有: (1)本論文對超聲檢測理論與技術(shù)進行了仔細地研究,自行設(shè)計開發(fā)了以DSP和MCU為核心的數(shù)字式鋼軌超聲探傷儀。系統(tǒng)由模擬電路和數(shù)字電路組成,模擬電路完成超聲的發(fā)射接收及信號的調(diào)理,數(shù)字電路完成信號處理和波形顯示等功能。 (2)對超聲波與鋼軌中傷損的相互作用的機理進行了研究,對超聲回波信號進行了認真的分析,設(shè)計了回波抑制及增益補償模型,并編制了軟件,實驗表明模型對提高對傷損的判斷準確度有重要的作用。 (3)設(shè)計了一種新的數(shù)據(jù)采集壓縮算法,將數(shù)據(jù)的采集和壓縮有機的融合到一起,在采集率為14M時,實現(xiàn)1～6倍的壓縮率,提高了有效信號的捕捉能力,從而提高了檢測的準確度。 (4)最后對超聲探傷儀的各項基本功能進行了驗證,并且對整機進行了實驗,并且對實驗結(jié)果及誤差進行了分析。
【關(guān)鍵詞】：鋼軌超聲探傷 回波 DSP MCU 雙口RAM
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH878.2
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 超聲檢測技術(shù)的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2 超聲檢測技術(shù)在鋼軌檢測中的應用9-10
• 1.3 本課題研究的意義和主要內(nèi)容10-12
• 第二章 鋼軌超聲檢測系統(tǒng)及工作原理12-28
• 2.1 超聲檢測技術(shù)檢測機理12-17
• 2.2 鋼軌超聲檢測系統(tǒng)的組成及工作原理17-19
• 2.3 超聲檢測信號分析19-28
• 2.3.1 影響缺陷波波高的因素19-20
• 2.3.2 缺陷的定位、定量和定性20-28
• 第三章 鋼軌超聲檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計28-52
• 3.1 鋼軌超聲檢測系統(tǒng)總體設(shè)計方案28-29
• 3.2 發(fā)射、接收部分模擬電路29-32
• 3.3 數(shù)據(jù)采集部分32-35
• 3.4 數(shù)字信號處理器(DSP)35-40
• 3.5 以MCU 為核心的人機接口電路40-42
• 3.6 DSP 與MCU 的數(shù)據(jù)交換接口42-45
• 3.7 液晶顯示模塊45-48
• 3.8 Flash 存儲器自舉電路(程序存儲器)48-50
• 3.9 鋼軌超聲檢測系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)50-52
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計52-71
• 4.1 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)52
• 4.2 MCU 軟件設(shè)計52-53
• 4.3 DSP 軟件設(shè)計53-71
• 4.3.1 公共目標文件(COFF)格式53-56
• 4.3.2 DSP 程序的設(shè)計要點56-60
• 4.3.3 DSP 主程序的設(shè)計60-61
• 4.3.4 DSP 的工作時序和中斷處理程序的設(shè)計61-63
• 4.3.5 液晶顯示程序的設(shè)計63-65
• 4.3.6 增益補償程序的設(shè)計65-66
• 4.3.7 數(shù)據(jù)采集壓縮程序的設(shè)計66-67
• 4.3.8 DSP 的引導程序(Bootloader)和對 Flash 的燒寫67-71
• 第五章 實驗與分析71-79
• 5.1 數(shù)據(jù)采集單元的實驗與分析71-75
• 5.2 系統(tǒng)實驗與分析75-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻81-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目84-85
• 致謝85

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