基于漏磁原理的缆索断丝检测技术研究与实现

摘要

缆索在各种大型结构中作为主要承载部件，它的健康状况与人们的安全密切相关。因此，检测和分析缆索的健康状况，有十分重要的意义。
　　传统的检测缆索的方法有人工目测和定期更换，但是人工目测法可靠性差且效率低，定期更换更是造成巨大浪费。目前检测缆索的方法主要是无损检测，基于漏磁原理的无损检测方法由于具有原理简单、在线检测能力强、对材料表面清洁度无严格要求等特点，在缆索断丝检测中表现出独特的优势。
　　论文首先说明研究背景，综述了国内外多种缆索无损检测方法，分析它们的优劣点，引出本论文研究方法。在国内外研究基础上，设计了系统的机械结构，并使用ANSYS软件对系统磁路进行仿真，确定霍尔传感器放置位置。
　　接着，设计基于ARM9处理器的系统硬件电路，总体结构上由工作板和调试板组成，主要包括核心板、外围电路、AD数据采集、数据存储，以及调试所需的串口、USB、触摸屏电路等。
　　然后，根据应用需要，设计了缆索检测系统的应用软件，包括下位机软件和上位机软件。下位机软件主要基于Windows CE5.0嵌入式系统进行开发，主要包括驱动加载卸载、AD数据采集、存储、画图等;上位机软件主要基于MFC的人机互交界面，包括数据读取、分析、显示等。
　　最后，对漏磁检测系统的软硬件进行了调试和实验验证。通过对实验数据的分析，验证了本系统具有较高的检测灵敏度、重复性精度和稳定性，在实际应用中，具有重要的使用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 声发射检测法

1．2．2 射线检测法

1．2．3 磁致伸缩检测法

1．2．4 声发射—超声检测法

1．2．5 漏磁检测法

1．3 论文研究内容及意义

1．4 论文组织结构

第二章 基于漏磁原理的缆索断丝检测方法与仿真

2．1 漏磁检测原理

2．1．1 霍尔效应

2．1．2 霍尔传感器检测漏磁原理

2．2 漏磁检测仿真分析

2．2．1 创建物理环境

2．2．2 定义单元类型

2．2．3 定义材料属性

2．2．4 建立模型

2．2．5 划分网格

2．2．6 定义负载

2．2．7 求解

2．2．8 后处理

2．3 本章小结

第三章 漏磁检测系统的硬件设计

3．1 硬件电路设计总体方案

3．1．1 工作电路板

3．1．2 调试电路板

3．2 硬件实物照片

3．3 本章小结

第四章 漏磁检测系统下位机软件设计

4．1 建立嵌入式平台

4．1．1 搭建Windows CE 5．0操作系统开发环境

4．1．2 建立Windows CE 5．0应用程序开发环境

4．1．3 应用程序调试与下载

4．2 下位机软件设计

4．2．1 下位机软件操作流程

4．2．2 驱动程序的动态链接库模块

4．2．3 驱动加载与卸载

4．2．4 初始化模块

4．2．5 AD7739数据采集与存储

4．2．6 画图

4．2．7 温度传感器

4．3 本章小结

第五章 漏磁检测系统上位机软件设计

5．1 上位机软件总体布局

5．2 上位机软件操作流程

5．3 上位机软件中用到的主要控件

5．3．1 Tab control控件

5．3．2 读取数据

5．3．3 定点监测各通道电压变化量

5．3．4 连续监测各通道对比

5．4 本章小结

第六章 系统调试与实验

6．1 定点监测试验

6．1．1 缆索完好检测

6．1．2 单根断丝试验

6．1．3 多根断丝试验

6．2 连续监测试验

6．3 本章小结

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