發(fā)布時(shí)間：2017-06-05 16:11

  本文關(guān)鍵詞：鋼絲繩金屬截面積損失檢測(cè)系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 鋼絲繩作為提升、運(yùn)輸及承載設(shè)備中的關(guān)鍵部件被廣泛地應(yīng)用于許多工程應(yīng)用領(lǐng)域和起重提升環(huán)境中，其使用安全性能至關(guān)重要。由此，使得鋼絲繩運(yùn)行狀況的無損檢測(cè)研究得到迅速發(fā)展。在這一發(fā)展過程中，鋼絲繩的缺陷檢測(cè)已由定性檢測(cè)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)輔助識(shí)別的定量檢測(cè)。鋼絲繩缺陷的定量檢測(cè)系統(tǒng)主要包括兩大部分，即信號(hào)傳感部分和數(shù)據(jù)處理部分。傳感器應(yīng)該具有足夠的缺陷定量分辨能力和高的信噪比，而且對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和定量識(shí)別也是鋼絲繩缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究中的難點(diǎn)。 金屬截面積損失是一種較常見且非常重要的鋼絲繩缺陷，本論文結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)鋼絲繩金屬截面積損失信號(hào)的電磁法定量檢測(cè)作了深入的研究。提出了一種基于磁橋路原理的鋼絲繩金屬截面積檢測(cè)傳感器的設(shè)計(jì)方法，研制出與之相配套的數(shù)據(jù)采集與處理的CPU系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)各部分軟硬件的開發(fā)與調(diào)試工作。 磁化是鋼絲繩金屬截面積損失磁檢測(cè)技術(shù)的第一步，為了有效而低成本地檢測(cè)出鋼絲繩的缺陷，應(yīng)采用稀土永久磁鐵將鋼絲繩磁化到深度飽和狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用磁橋路原理，把鋼絲繩的金屬截面積損失信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)。本論文對(duì)該檢測(cè)原理進(jìn)行了具體的探討，通過建立數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了磁路分析，研究了磁橋路檢測(cè)原理的軸向分辨率，且設(shè)計(jì)并制作出相應(yīng)的缺陷檢測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩金屬截面積損失信號(hào)向電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行采集與分析處理可由16位單片微處理器8097BH完成。8097BH是一種特別適合于數(shù)據(jù)采集與處理的微控制器，其CPU為16位，支持位、字節(jié)、字、雙字的操作，片內(nèi)帶有多種可編程I／O功能部件，方便了I／O設(shè)計(jì)工作。本論文以8097BH為核心，研制出鋼絲繩金屬截面積損失信號(hào)的檢測(cè)儀表，它可對(duì)損失信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、最后得出檢測(cè)結(jié)果。 由于鋼絲繩檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)和鋼絲繩本身存在著大量的干擾因素，抗干擾設(shè)計(jì)是鋼絲繩無損檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要方面。本論文從信號(hào)檢測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)傳輸通道、PCB布板、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面重點(diǎn)研究了提高系統(tǒng)抗干擾能力的原理和要采取的措施，使檢測(cè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抑制干擾信號(hào)的能力，提高了 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 信噪t匕。 在課題研究過程中，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)做了大量的測(cè)試與試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，所 研制的無損檢測(cè)系統(tǒng)可以滿足鋼絲繩現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要，信號(hào)分析結(jié)果也與鋼 絲繩金屬截面積損失情況基本相符，本論文的研究成果具有較好的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：“鋼絲繩” “無損檢測(cè)” “霍爾元件” “數(shù)據(jù)處理” “微處理器”
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH878
【目錄】：

• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題概述11-13
• 1.1.1 課題的提出11-12
• 1.1.2 課題研究的意義12-13
• 1.2 文獻(xiàn)閱讀綜述13-18
• 1.2.1 鋼絲繩無損檢測(cè)技術(shù)的分類13-14
• 1.2.2 鋼絲繩無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史14-16
• 1.2.3 鋼絲繩電磁檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.2.4 目前鋼絲繩無損檢測(cè)系統(tǒng)存在的問題17-18
• 1.3 本論文的主要研究工作18-20
• 第2章 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)及磁化20-30
• 2.1 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)特征20-24
• 2.1.1 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)20
• 2.1.2 鋼絲繩的類型20-21
• 2.1.3 鋼絲繩的缺陷21-22
• 2.1.4 鋼絲繩的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)22-24
• 2.1.4.1 鋼絲繩斷面的縮小22-23
• 2.1.4.2 斷絲的局部聚集23
• 2.1.4.3 繩股短裂23
• 2.1.4.4 斷絲的增加率23-24
• 2.2 鋼絲繩的磁化方法24-29
• 2.2.1 鋼絲繩磁化方法的選擇24-25
• 2.2.2 鋼絲繩磁化強(qiáng)度的選擇25-26
• 2.2.3 勵(lì)磁磁路分析26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 鋼絲繩LMA檢測(cè)原理及傳感器設(shè)計(jì)30-45
• 3.1 鋼絲繩LMA的磁通檢測(cè)法30-33
• 3.1.1 鋼絲繩LMA的磁通檢測(cè)原理30-31
• 3.1.2 積分電路設(shè)計(jì)31-32
• 3.1.3 鋼絲繩LMA線圈法檢測(cè)的缺陷32-33
• 3.2 鋼絲繩金屬截面積損失的磁橋路檢測(cè)法33-40
• 3.2.1 霍爾元件的磁敏感特性33-35
• 3.2.2 鋼絲繩金屬截面積損失的磁橋路檢測(cè)原理35-36
• 3.2.3 鋼絲繩LMA檢測(cè)的磁橋路分析36-38
• 3.2.4 鋼絲繩LMA磁橋路檢測(cè)的軸向分辨率38-40
• 3.3 磁橋路檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)及試驗(yàn)40-41
• 3.4 磁橋路檢測(cè)傳感器試驗(yàn)41-44
• 3.4.1 模擬鋼絲繩LMA信號(hào)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)41-43
• 3.4.2 實(shí)際鋼絲繩LMA信號(hào)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于8097BH微控制器的二次儀表設(shè)計(jì)45-64
• 4.1 引言46-47
• 4.2 嵌入式芯片8097BH47-51
• 4.2.1 8097BH芯片的基本結(jié)構(gòu)47
• 4.2.2 中央處理單元CPU47-49
• 4.2.3 8097BH尋址空間49-50
• 4.2.4 8097BH輸入／輸出功能部件50-51
• 4.2.5 8097BH芯片的主要特征51
• 4.3 FLASH閃速存儲(chǔ)器AT29C01051-54
• 4.3.1 芯片讀寫模式51-53
• 4.3.2 閃速存儲(chǔ)器AT29C010的地址跳線53
• 4.3.3 鋼絲繩金屬截面積損失信號(hào)記錄的軟件實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.4 液晶顯示器MGLS1286454-56
• 4.4.1 液晶顯示器MGLS12864的引腳功能55
• 4.4.2 液晶顯示器MGLS12864驅(qū)動(dòng)器的指令系統(tǒng)55-56
• 4.5 地址譯碼及分配56-58
• 4.5.1 外擴(kuò)功能模塊地址分配及GAL16V8B實(shí)現(xiàn)地址譯碼56-57
• 4.5.2 FLASH閃存內(nèi)部地址分配57-58
• 4.6 采樣模塊設(shè)計(jì)58-60
• 4.6.1 空域采樣方法58-59
• 4.6.2 編碼器觸發(fā)原理59-60
• 4.6.3 片內(nèi)A／D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)60
• 4.7 通信接口設(shè)計(jì)60-61
• 4.8 鍵盤設(shè)計(jì)61-62
• 4.9 檢測(cè)儀表系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)62-63
• 4.10 本章小結(jié)63-64
• 第5章 鋼絲繩無損檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)64-71
• 5.1 鋼絲繩LMA傳感器的抗干擾設(shè)計(jì)64-65
• 5.2 信號(hào)傳輸通道的抗干擾設(shè)計(jì)65-67
• 5.2.1 數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸通道的抗干擾設(shè)計(jì)65-66
• 5.2.2 采樣觸發(fā)信號(hào)的抗干擾設(shè)計(jì)66-67
• 5.3 PCB印刷電路板的抗干擾設(shè)計(jì)67-68
• 5.3.1 電源線的抗干擾設(shè)計(jì)67
• 5.3.2 地線的抗干擾設(shè)計(jì)67
• 5.3.3 退藕電容配置67-68
• 5.4 CPU軟件系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)68-70
• 5.4.1 看門狗WDT定時(shí)器抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)68-69
• 5.4.2 軟件數(shù)字濾波技術(shù)69
• 5.4.3 剩余ROM單元的數(shù)據(jù)填充69
• 5.4.4 堆棧地址指針的重復(fù)設(shè)置69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第6章 鋼絲繩LMA檢測(cè)系統(tǒng)的操作與準(zhǔn)確性試驗(yàn)71-84
• 6.1 鋼絲繩LMA檢測(cè)系統(tǒng)的人機(jī)界面71-72
• 6.2 鋼絲繩LMA檢測(cè)系統(tǒng)功能模塊及相應(yīng)存儲(chǔ)域的選擇72-74
• 6.3 鋼絲繩LMA檢測(cè)系統(tǒng)的工作模式74-78
• 6.3.1 采樣工作模式74-75
• 6.3.2 回放工作模式75-76
• 6.3.3 處理工作模式76-77
• 6.3.4 傳輸工作模式77-78
• 6.4 信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值的確定78-79
• 6.5 鋼絲繩LMA檢測(cè)系統(tǒng)的校對(duì)79-83
• 6.5.1 信號(hào)檢測(cè)波形的校對(duì)79-80
• 6.5.2 檢測(cè)信號(hào)當(dāng)前值數(shù)據(jù)的校對(duì)80-81
• 6.5.3 檢測(cè)結(jié)果的校對(duì)81-83
• 6.5.3.1 原理性LMA檢測(cè)試驗(yàn)81-82
• 6.5.3.2 鋼絲繩LMA檢測(cè)試驗(yàn)82-83
• 6.6 本章小結(jié)83-84
• 第7章 全文總結(jié)與展望84-86
• 7.1 全文總結(jié)84-85
• 7.2 研究展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 作者論文發(fā)表、參研及獲獎(jiǎng)情況91-92
• 附錄1 鋼絲繩LMA檢測(cè)儀表系統(tǒng)硬件線路圖92-93
• 附錄2 信號(hào)采集與處理的CPU系統(tǒng)軟件源代碼93-134

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王振;譚繼文;胡嘯奇;;基于磁橋路原理的鋼絲繩截面積變化檢測(cè)勵(lì)磁器設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2006年12期

2 馮軍政;王軍;譚繼文;;基于磁橋路的鋼絲繩LMA型損傷檢測(cè)試驗(yàn)研究[J];青島理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

3 盧雪紅;;基于LabVIEW的鋼絲繩LMA型損傷檢測(cè)虛擬儀器開發(fā)[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2012年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李善軍;自走式雙軌道果園運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)特性分析與試驗(yàn)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳桂宏;基于獨(dú)立分量分析和小波變換的鋼絲繩缺陷信號(hào)提取[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2009年

2 趙雁;新型鋼絲繩探傷儀的設(shè)計(jì)與研究[D];河南科技大學(xué);2009年

3 張惠波;提升鋼絲繩幾何特性及有限元分析研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

4 賀春東;鋼絲繩探傷理論探討及開發(fā)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2006年

5 周寧;鋼絲繩無損檢測(cè)技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2007年

6 趙志峰;基于虛擬儀器的鋼絲繩斷絲檢測(cè)系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2010年

7 郭鵬;基于弱磁探傷的鋼絲繩無損檢測(cè)技術(shù)試驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2012年

8 郭有盼;基于磁特性參數(shù)的鋼絲繩損傷診斷研究[D];青島理工大學(xué);2012年

9 馮軍政;基于磁橋路的鋼絲繩LMA型損傷檢測(cè)研究[D];青島理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：鋼絲繩金屬截面積損失檢測(cè)系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：424097