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板型燃料组件自动超声检测系统的研制

作　者: 李昌明
导　师: 秦东兴
学　校: 电子科技大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 超声检测 自动检测 燃料组件 无损检测
分类号: TH878.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


超声检测作为目前最为重要的无损检测技术之一，已被广泛应用在工业生产中的各个领域，尤其是在核工业领域中，它已成为检测核材料的主要手段。通常，在使用燃料组件前，会对其进行无损检测，以判定该组件是否满足质量要求；同时为克服传统超声检测技术的弊端，一种快速、高精度、安全的自动超声检测技术正逐步成为燃料组件检测的主流。本课题来源于中国核动力设计研究院的实际生产需求。在充分考虑燃料组件的自身特性，以及深入分析超声检测特性和需求的基础之上，综合应用自动控制技术、伺服控制技术、数据采集技术、数字信号处理技术以及计算机技术等一系列技术，设计并实现了一套针对板型燃料组件的自动超声检测系统。本文在综合与分析超声检测的发展现状及相关基础理论知识之后，提出了板型燃料组件自动超声检测系统的总体设计方案，并按照该系统方案，从硬件与软件两个方面进行了设计和实现，并对系统中采用到的技术难点进行了详细分析与阐述。此次研究中，系统硬件设计主要包括扫描装置、运动控制模块与数据采集模块的设计；软件设计部分，在C#.NET编程开发平台上，完成了上位机中的运动控制、数据采集、数据处理、界面显示等软件模块的实现。最后，通过实验检测，对此系统的性能进行了验证，符合相关技术要求。目前，该超声自动检测系统已经投入实际的生产运行当中，装置运行情况优良，检测结果准确，得到了用户好评。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 无损检测技术  9-11
    1.2.1 无损检测技术含义  9-10
    1.2.2 无损检测方法  10
    1.2.3 无损检测发展现状  10-11
  1.3 超声检测技术  11-13
    1.3.1 超声检测技术的发展  11-12
    1.3.2 我国超声检测技术的发展现状  12
    1.3.3 超声在线自动检测技术国内外的发展现状  12-13
  1.4 课题研究意义和主要工作  13-15
    1.4.1 课题研究意义  13-14
    1.4.2 课题研究内容  14-15
第二章 板型工件超声无损探伤技术概述  15-23
  2.1 超声探伤方法  15-18
    2.1.1 超声波  15
    2.1.2 超声探伤方法  15-16
    2.1.3 超声探伤缺陷显示方式  16-18
    2.1.4 超声波探伤试块  18
  2.2 板型工件超声无损探伤技术  18-23
    2.2.1 板型工件扫查方式  18-19
    2.2.2 板型工件常用的探伤方法  19-21
    2.2.3 水浸超声检测法  21-23
第三章 系统总体设计  23-32
  3.1 系统设计目标  23
  3.2 系统设计方案选择  23-28
    3.2.1 系统扫描装置方案  24-25
    3.2.2 系统运动控制方案  25-26
    3.2.3 系统超声检测方案  26-27
    3.2.4 系统界面显示方案  27-28
  3.3 系统总体设计方案  28-32
    3.3.1 系统硬件总体设计方案  28-29
    3.3.2 系统软件设计方案  29-32
第四章 超声检测系统详细设计  32-61
  4.1 扫描装置设计  32-37
    4.1.1 探头调节架  32-33
    4.1.2 直线运动模组  33-37
  4.2 运动控制硬件设计  37-40
    4.2.1 交流伺服电机及驱动器  37-39
    4.2.2 PCI 运动控制卡  39-40
  4.3 超声检测硬件设计  40-45
    4.3.1 超声探头  40-42
    4.3.2 超声探伤仪  42-43
    4.3.3 数据采集卡  43-45
  4.4 运动控制及数据采集软件设计  45-54
    4.4.1 功能模块软件设计  45-47
    4.4.2 运动控制及数据采集详细设计  47-51
    4.4.3 超声采集方式详细设计  51-54
  4.5 缺陷判断及显示软件设计  54-58
    4.5.1 A 扫描显示及缺陷判断  55-57
    4.5.2 C 扫描显示及缺陷判断  57-58
  4.6 存储与管理模块软件设计  58-61
第五章 自动超声检测系统关键技术研究  61-74
  5.1 五通道超声信号数据采集方法研究  61-67
    5.1.1 五通道超声信号构成  61-63
    5.1.2 高速 A/D 数据采集方法  63-67
  5.2 超声信号去噪技术研究  67-74
    5.2.1 超声检测系统噪声分析  67-68
    5.2.2 超声信号噪声处理  68-70
    5.2.3 超声信号软件滤波算法  70-74
第六章 系统实验结果  74-78
  6.1 系统实验装置  74-75
    6.1.1 系统硬件平台  74-75
    6.1.2 系统软件主界面  75
  6.2 实验过程与结果  75-77
    6.2.1 系统实验步骤及结果  75-76
    6.2.2 超声数据滤波实验结果  76-77
  6.3 影响缺陷分析的主要因素  77-78
第七章 结论  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-82
在学期间取得的研究成果  82-83

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 材料试验机与试验仪器 > 无损探伤仪器 > 超声波探伤仪
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