小径管C扫描超声检测系统的研制

论文摘要

超声检测技术是无损检测领域中的一种非常重要的方法,已被广泛地应用于在线质量控制和关键零部件的安全监测之中。与其它无损检测技术相比,它具有定位准确、成本低、对人体无害等优点。因此,超声检测技术是国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。本文在传统超声波探伤系统的基础上,研制了专用的“小径管超声C扫描成像”自动超声探伤系统。它实现了检测过程的信号发射、接收、放大、噪声处理、数据采集、回波图形显示、缺陷判定、以及检测结果存储和输出,解决了传统超声检测无记录等问题,减少了人为因素的影响。同时,本文在机械扫描装置设计、步进电动机的计算机控制、超声波信号处理等方面进行了较深入的研究。所做的主要工作如下:1、设计了结构轻巧,操作方便的机械扫描装置。2、借助单片机可靠性高、运用灵活等特点,完成了控制部件及控制程序的设计。3、开发了系统软件,实现了C扫描方式的缺陷图形的再现。本课题的原型系统已经开发完成,主要性能指标达到了预定的要求。该系统可用于生产现场和科学研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 无损检测技术的发展概述及研究现状
• 1.1.1 无损检测的概念及发展概述
• 1.1.2 无损检测的方法
• 1.1.3 无损检测技术的发展与应用现状
• 1.2 超声波无损检测技术的研究进展
• 1.2.1 超声波无损检测技术的研究进展
• 1.2.2 超声波无损检测仪器的现状和发展趋势
• 1.3 本课题的主要研究目标、内容、意义及技术路线
• 1.3.1 本课题的主要研究目标
• 1.3.2 本课题的主要内容
• 1.3.3 本课题研究的意义
• 1.3.4 本课题的主要技术路线
• 第二章 薄壁小径管的超声无损探伤技术概述
• 2.1 超声波探伤的基本原理
• 2.1.1 超声波探伤的物理特性
• 2.1.2 超声波探伤原理
• 2.1.3 超声波探伤系统的组成
• 2.2 薄壁小径管超声无损检测技术概述
• 第三章 小径管超声C扫描方式实现的总体设计方案
• 3.1 系统概述
• 3.2 系统总体设计方案框图
• 3.3 系统主要部分基本功能概述
• 3.3.1 超声波检测模块
• 3.3.2 接口电路
• 3.3.3 超声波换能器
• 3.3.4 电源电路
• 第四章 机械扫查机构设计
• 4.1 设计要求
• 4.2 机械扫查装置设计方案
• 4.3 机械扫查装置驱动方式选择与设计
• 4.3.1 驱动方式选择
• 4.3.2 步进电机选择
• 4.3.3 步进电机驱动电路组成
• 4.4 机械扫查机构主要构件设计图
• 4.4.1 滚珠丝杠螺母零件图
• 4.4.2 旋转尾架部件图
• 4.4.3 总装配图
• 4.5 机械扫查装置实物图
• 第五章 小径管超声C扫描方式实现的控制系统软件设计
• 5.1 程序初始化模块设计
• 5.2 步进电机运行方式控制模块设计
• 5.2.1 步进电机运行方式判定程序设计
• 5.2.2 水平扫查步进电机与旋转步进电机交替运转程序设计
• 5.2.3 圆弧连续正转程序设计
• 5.2.4 圆弧连续反转程序设计
• 5.2.5 水平连续正转程序设计
• 5.2.6 水平连续反转程序设计
• 5.2.7 其他运转方式
• 5.3 数据采集模块
• 5.4 串行口通信模块
• 第六章 小径管超声C扫描图像再现
• 6.1 超声成像原理
• 6.2 显示与成像方式
• 6.2.1 超声A型扫描显示
• 6.2.2 超声B型扫描显示
• 6.2.3 超声C型扫描显示
• 6.3 超声C扫描图像再现软件总体分析
• 6.3.1 软件的初步分析
• 6.3.2 面向对象的方法简介
• 6.3.3 编程环境与软件开发工具的选择
• 6.3.4 软件的界面和功能菜单
• 6.4 超声C扫描图像再现软件的编写
• 6.5 超声C扫描图像再现界面与试样扫描实验结果
• 6.5.1 超声C扫描图像再现界面
• 6.5.2 试样扫描实验结果试样
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介