本文關(guān)鍵詞：基于ARM的錨桿無(wú)損檢測(cè)儀設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 錨桿 ARM 無(wú)損檢測(cè) 小波變換 HHT 數(shù)據(jù)融合

【摘要】：錨桿錨固技術(shù)在邊坡和地下工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是,評(píng)價(jià)錨固質(zhì)量的優(yōu)劣仍舊是一項(xiàng)艱難的工作。取芯法和拉拔實(shí)驗(yàn)法是傳統(tǒng)的破壞性檢測(cè)方法,這兩種方法有操作復(fù)雜,開(kāi)銷(xiāo)巨大等缺點(diǎn)。應(yīng)力波反射法應(yīng)用在錨桿錨固質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)上,顯示出了良好的效果,已經(jīng)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,ARM嵌入式技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文基于應(yīng)力波反射法和ARM技術(shù)做了如下研究:(1)研究了錨桿錨固系統(tǒng)的工作特性和應(yīng)力波反射法檢測(cè)的基本原理。分析了理想條件下的一維錨桿縱向振動(dòng)特性以及應(yīng)力波的傳播特性。(2)選擇型號(hào)為S3C6410(ARM11內(nèi)核)的ARM芯片作為核心處理器,設(shè)計(jì)了錨桿無(wú)損檢測(cè)儀的硬件電路。設(shè)計(jì)了由恒流源電路、升壓電路、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路以及IEPE型的加速度傳感器構(gòu)成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集電路模塊。設(shè)計(jì)了Flash存儲(chǔ)電路、LCD顯示電路、系統(tǒng)的電源電路、晶振電路、復(fù)位電路以及USB接口等擴(kuò)展接口電路。(3)根據(jù)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)需要,對(duì)ARM嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪,定制了Win CE6.0嵌入式操作系統(tǒng),并且成功將其移植到硬件平臺(tái)上。(4)采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,選用微軟的C++的編程框架開(kāi)發(fā)了錨桿無(wú)損檢測(cè)儀的應(yīng)用程序。無(wú)損檢測(cè)儀的應(yīng)用軟件具有功能完整,界面簡(jiǎn)約、操作方便的特點(diǎn)。主要實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集、顯示、存儲(chǔ)功能和信號(hào)處理功能。經(jīng)過(guò)儀器采集的信號(hào)能夠比較準(zhǔn)確的反映出原始信號(hào)的特征,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理能夠更加準(zhǔn)確的反映信號(hào)特征,滿(mǎn)足工程要求。(5)分別將小波變換、HHT變換和數(shù)據(jù)融合三種算法應(yīng)用到錨桿無(wú)損檢測(cè)當(dāng)中,取得了比較好的應(yīng)用效果。采用小波變換和HHT變換分別對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行降噪處理,二者都能夠比較有效的降低檢測(cè)誤差,提高了錨桿長(zhǎng)度的檢測(cè)精度。數(shù)據(jù)融合算法得到的檢測(cè)結(jié)果誤差較小,滿(mǎn)足工程要求。選擇了由螺紋鋼制作的5.5 m長(zhǎng)的裸錨桿和2 m長(zhǎng)錨固錨桿為被測(cè)試的對(duì)象,搭建測(cè)試平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果證明設(shè)計(jì)的功能得到了實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：錨桿 ARM 無(wú)損檢測(cè) 小波變換 HHT 數(shù)據(jù)融合
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH878
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 本課題的提出及研究的意義10-11
• 1.2 錨桿無(wú)損檢測(cè)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 錨桿無(wú)損檢測(cè)在國(guó)外的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 錨桿無(wú)損檢測(cè)的國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 錨桿無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的基本理論基礎(chǔ)15-23
• 2.1 錨桿的類(lèi)型和功能15-16
• 2.1.1 錨桿的功能15
• 2.1.2 錨桿的類(lèi)型15-16
• 2.2 錨桿的波動(dòng)方程16-17
• 2.3 錨桿在不同條件下的縱振方程17-20
• 2.3.1 錨桿兩端都自由的縱振方程17-18
• 2.3.2 錨桿一端自由，另一端固定的縱振方程18-19
• 2.3.3 錨桿兩端都固定的縱振方程19-20
• 2.4 錨桿應(yīng)力波法檢測(cè)的原理20-21
• 2.5 應(yīng)力波在傳播過(guò)程中的能量變化21-22
• 2.5.1 擴(kuò)散衰減21-22
• 2.5.2 吸收衰減22
• 2.5.3 散射衰減22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 錨桿無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)23-46
• 3.1 錨桿無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)23
• 3.2 錨桿無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)23-36
• 3.2.1 ARM微處理器的選擇24-25
• 3.2.2 加速度傳感器的選取25-27
• 3.2.3 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)27
• 3.2.4 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.5 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.6 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)30
• 3.2.7 NAND Flash電路設(shè)計(jì)30-32
• 3.2.8 SDRAM電路設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.9 SD CARD電路設(shè)計(jì)34
• 3.2.10 USB接口電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.2.11 LCD觸摸屏電路和A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.3 操作系統(tǒng)的定制36-45
• 3.3.1 Wndows CE操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)介37-38
• 3.3.2 Windows CE操作系統(tǒng)定制的開(kāi)發(fā)工具38-39
• 3.3.3 操作系統(tǒng)的定制39-44
• 3.3.4 Windows CE操作系統(tǒng)的移植44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 錨桿無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-72
• 4.1 軟件開(kāi)發(fā)工具46-47
• 4.2 軟件功能模塊的設(shè)計(jì)47-51
• 4.2.1 文件的存取模塊48
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)置模塊48-49
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集模塊49-50
• 4.2.4 數(shù)據(jù)分析處理模塊50-51
• 4.3 小波分析51-59
• 4.3.1 小波變換的基本原理51-52
• 4.3.2 連續(xù)小波變換52-53
• 4.3.3 離散小波變換與多分辨率分析53-54
• 4.3.4 Mollet小波變換54-55
• 4.3.5 小波閾值法去噪55-56
• 4.3.6 小波變換在錨桿無(wú)損檢測(cè)儀上的應(yīng)用56-59
• 4.4 HHT變換59-66
• 4.4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法60-62
• 4.4.2 希爾伯特變換62-63
• 4.4.3 HHT變換在錨桿無(wú)損檢測(cè)儀的應(yīng)用63-66
• 4.5 基于D-S理論的數(shù)據(jù)融合算法研究66-71
• 4.5.1 基于D-S的數(shù)據(jù)融合的基本原理66-68
• 4.5.2 D-S數(shù)據(jù)融合算法在錨桿無(wú)損檢測(cè)儀上的應(yīng)用68-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試72-78
• 5.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建72-74
• 5.2 系統(tǒng)測(cè)試74-77
• 5.2.1 信號(hào)采集模塊的測(cè)試74-75
• 5.2.2 小波變換模塊的測(cè)試75-76
• 5.2.3 HHT變換模塊的測(cè)試76-77
• 5.2.4 數(shù)據(jù)融合模塊的測(cè)試77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 附錄 硬件電路原理圖84-86
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

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