轮胎X射线无损检测方法的研究

摘要

本文在对双工位X射线检测设备电气控制系统进行任务分析的基础上，详细对其硬件部分进行了设计。完成了以“PLC+工控机+触摸屏”为基础的轮胎X射线无损检测自动控制系统，包括主控装置PLC、功能模块、人机界面等的配置以及电路原理图的详细设计。在选用PLC作为现场控制器的基础上，确立了伺服系统和变频系统的组成结构。其中，轮胎调速控制采用交流变频调速技术，PLC采用开关量信号控制变频器。位置控制利用伺服驱动系统，采用半闭环控制，借助接近开关，利用PLC和定位模块作为控制器控制伺服电机，从而驱动主机装置精确地实现对轮胎的定位。通过触摸屏，建立良好的人机对话控制界面，实现生产的实时监控、动态显示、事故报警、生产报表等功能，极大的提高了生产企业轮胎无损检测的自动化程度。分析了控制要求，采用SFC编程方法完成了PLC控制程序的设计，主要包括自动控制、定位、复位的软件实现。PLC程序是整个控制系统的核心。
　　 图象质量评价的研究是图象信息工程的基础技术之一。本文对目前一些典型的数字图象质量评价方法进行了简要综述，最后采用了无参照质量评价的灰度平均梯度值法作为评价标准。与传统的质量评价标准相比，该方法对图象质量的评价更全面、更符合人眼的视觉感受。以提高图像质量为目的，对线性探测器数字成像系统进行全面分析，探讨其成像质量的影响因素，认为管电压和管电流是影响成像质量的主要因素，并建立相应的GMG数学模型，为后续图像处理提供了依据。
　　 本文分析了当前国内外轮胎X射线检测技术的发展现状，根据管理及控制功能需求，充分研究了相关系统组件的工作原理及性能指标，据此进行控制系统功能设计及硬件选型。详细研究了管电压、管电流等因素对图像质量的影响并建立了模型。最后，本文总结了目前取得的成果，并指出了未来研究的方向。