中小模数齿轮环焊缝超声自动检测技术研究

摘要

随着电子、计算机、信号处理等技术的发展，超声焊缝检测已逐步从传统的手工检测方式进入了自动检测与计算机辅助识别的时代。本文主要针对中小模数齿轮环焊缝超声自动检测系统进行了研究。该系统基于脉冲反射式探伤工作原理，具有自动焊缝缺陷检测，信号处理及自动判读等功能。 根据系统功能的要求，本文论述了中小模数齿轮环焊缝超声自动检测系统的总体设计、检测方法设计、控制方法设计和系统软件设计。系统的总体设计包括系统的结构及功能、机械设计要求和硬件选择。检测方法设计包括齿轮环焊缝超声探伤方法选择、检测波系的优化、检测试块设计和检测结果自动判读。控制方法设计主要介绍了以89C52为核心的单片机控制触发卡，该卡实现了对探伤仪和A/D采集卡的协调和控制，以及与上位机的通信。单片机控制卡硬件设计中，详细介绍了使用基准频率源、锁相环和定时器精确产生系统所需的各种触发脉冲信号；利用四总线缓冲器、模拟开关和固态继电器实现了超声检测中单通道变多通道信号切换控制。系统软件使用Visual Basic语言编写，运行于Windows XP环境，具有参数输入、缺陷定位、实时控制、检测结果显示、文件存储打印等功能。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1超声无损检测的现状和发展趋势

1.1.1超声无损检测技术的发展

1.1.2超声检测的优点

1.1.3超声检测的国内、外现状

1.2课题来源、背景和意义

1.2.1课题的背景、来源

1.2.2研发中小模数齿轮环焊缝超声自动检测系统的意义

1.2.3齿轮环焊缝超声自动检测技术的特点

1.3本文的研究内容和章节安排

1.3.1本文主要研究内容

1.3.2本论文的章节安排如下

第二章 电子束齿轮焊缝超声检测系统总体设计

2.1齿轮焊缝检测系统整体结构及功能

2.2电子束齿轮焊缝自动检测装置设计

2.3系统硬件选择

第三章 电子束齿轮焊缝超声检测方法研究

3.1超声检测基础知识简介

3.1.1超声波介绍

3.1.2超声检测原理

3.1.3超声检测方法

3.2齿轮环焊缝超声检测方法的选择

3.2.1齿轮环形电子束焊缝超声检测的基本问题

3.2.2齿轮环焊缝超声探伤方法选择

3.2.3检测波系的优化

3.2.4检测试块设计

3.2.5检测结果自动判读方法

3.3小结

第四章 电子束齿轮焊缝自动检测系统控制技术

4.1工业自动控制技术研究概述

4.1.1自动控制技术在无损检测中的应用

4.1.2微机控制系统概况

4.2电子束齿轮焊缝自动检测系统控制任务分析

4.2.1控制系统需求分析

4.2.1控制系统工作过程分析

4.3电子束齿轮焊缝自动检测系统总体控制技术

4.4下位机自动控制硬件设计

4.4.1功能分析

4.4.2控制器选择

4.4.3主要功能模块设计

4.4.4抗干扰措施

4.5下位机自动控制软件设计

4.5.1下位机程序开发工具选择和开发流程

4.5.2下位机程序需求分析

4.5.3下位机主程序设计

4.5.4串口通信程序设计

4.5.5中断程序设计

4.5.6信号切换模块程序设计

4.6小结

5.1自动检测系统软件总体方案

5.2系统的编程环境与软件开发工具

5.3主要功能模块的开发

5.3.1上位机数据采集模块

5.3.2上位机串口通讯模块

5.3.3上位机信号处理模块

5.4人机界面设计

5.4.1参数设置

5.4.2工件检测

5.5小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢