论文摘要
钢管作为能量交换和物质运输的重要工具,已广泛的应用于石油化工、冶金、城市水暖供应等各行各业。然而,由于管道多是在高温、高压或者潮湿等恶劣环境下工作,导致其易在各种外力和腐蚀的作用下产生缺陷,从而导致安全事故,故对管道进行定期的检测和诊断是管道安全运输的重要保证。现在的钢管检测系统还存在不足,现有大多数的检测仪器都是过分的依赖PC机,不利于做成便携式仪器在现场检测。而不依赖PC机的系统往往过于简单,不能满足实际要求。漏磁检测法作为无损检测的一种重要方法,以其检测速度快、检测范围广、灵敏度高和成本低等优点,已广泛的运用于钢管缺陷的检测中。因此,本文提出了一种以C8051F020单片机为核心的便携式钢管漏磁检测仪的设计方案。本文首先简单介绍了钢管无损检测的基本原理和方法,结合现实的要求,提出了采用微控制器为核心的便携式漏磁检测仪系统。该系统具有低功耗、高精度、便于携带等优点。接着,本文介绍了系统总体功能和设计方案。指出系统由漏磁信号采集、系统的输入输出、微处理器对信号的处理、通过USB接口芯片的数据存储等几大部分组成。其中漏磁传感器采用线圈传感器、微处理器采用C8051F020单片机、USB接口采用南京沁恒有限公司的CH375芯片。在后续的章节中,本文详细介绍了系统的硬件和软件的设计与实现。其中硬件电路主要包括漏磁检测电路、数据存储电路、系统输入输出电路和电源模块等。针对各个硬件模块,设计了相应的软件程序。最终实现了漏磁信号的采集、信号波形的实时显示与存储以及发现缺陷时的报警等预期功能。最后,总结了本课题研究所取得的成果和不足之处,对课题进一步深入研究提出了展望。