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全自动非金属超声波检测仪检定系统的研制与开发

作　者: 王珉
导　师: 高长水
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 检定装置 空气声速调节装置 VC++ 控制系统 量值传递
分类号: TH878.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着建筑检测准入制度的不断完善,非金属超声检测仪已成为各种认证的必检项目。但是目前国内对该仪器的检定的手段和设备还不是很健全。在此背景下,借助于国家质检总局立项科研项目的平台。南京市计量监督检测院自主开发研制一套全自动非金属超声检测仪检定装置。其控制系统采用PC+运动控制卡的结构模式,利用VC++完成了用户界面的开发。本文主要研究了以下几个方面的内容:1、根据非金属超声检测仪原理及交通部行业检定规程的要求,对非金属超声检测仪的检定方法进行研究。对项目的可行性、设计难点及解决方案进行分析。对系统的不确定度进行分析,保证系统满足量值传递的要求。2、完成对空气声速调节装置进行结构设计。对系统的各个关键部分的设计方案进行了设计分析,确定了系统硬件部分的总体设计方案,以及各主要部分的设计方案。3、采用PC控制卡、步进电机、光栅尺作为控制元件,对系统的控制反馈系统进行设计开发,介绍了伺服进给系统的设计方案及线路图,伺服进给系统的工作原理。4、利用VC++完成了用户界面的开发,实现Windows平台下对系统的自动控制、参数设计、数据处理。并在软件中加入线性回归法的数据处理方法,便于对被检设备性能进行总体分析。5、利用双频激光干涉仪对系统进行精度调试,并在软件中进行精度补偿。对系统不确定度进行验证,保证系统进行量值传递的合法性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章 绪论  12-17
  1.1 课题背景及意义  12-13
  1.2 超声检测技术的研究现状  13-14
  1.3 非金属超声检测仪检定方法的研究现状  14-16
  1.4 论文的主要内容  16-17
第二章 系统的理论基础  17-29
  2.1 非金属超声检测技术的声学原理  17-19
    2.1.1 超声检测中的基本声学定理  17-19
    2.1.2 非金属超声检测仪的结构和测量原理  19
  2.2 系统设计的理论依据及数学模型  19-20
  2.3 系统的关键技术研究  20-24
  2.4 系统的不确定度分析及量值溯源图  24-28
    2.4.1 系统的不确定度分析  24-27
    2.4.2 系统的量值溯源图  27-28
  2.5 本章小节  28-29
第三章 系统的总体设计  29-38
  3.1 系统硬件部分的总体设计方案  29-31
  3.2 系统研究与开发内容及工艺路线  31-33
    3.2.1 研究与开发内容  31
    3.2.2 研究试验方法及技术路线（工艺路线）  31-33
  3.3 系统总体设计模型及各部分设计方案及安装（硬件部分）  33-37
    3.3.1 空气声时调节系统  33-34
    3.3.2 调零机构  34-35
    3.3.3 换能器装夹装置  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章 全自动非金属超声检测仪检定装置控制系统总体设计  38-46
  4.1 硬件体系结构  38-39
  4.2 控制系统硬件平台的搭建  39-44
    4.2.1 控制卡  40-42
    4.2.2 步进电机及电机驱动器  42-43
    4.2.3 光栅尺  43-44
  4.3 进给伺服系统的设计  44-45
    4.3.1 进给伺服系统的接线  44-45
    4.3.2 伺服系统位移量、进给速度、运动方向的控制  45
  4.4 本章小节  45-46
第五章 系统软件总体设计  46-60
  5.1 系统软件概述  46-48
    5.1.1 系统的任务划分  46-47
    5.1.2 系统的软件概述  47-48
  5.2 系统软件分析  48-49
  5.3 系统软件设计  49-59
    5.3.1 界面设计  51-52
    5.3.2 控制卡程序设计  52-53
    5.3.3 检测控制程序设计  53-54
    5.3.4 光栅尺程序设计  54-55
    5.3.5 数据处理程序设计（线性回归法）  55-57
    5.3.6 自动生成原始记录程序设计  57-59
  5.4 本章小结  59-60
第六章 系统的精度检测及不确定度验证  60-63
  6.1 系统的精度检测  60-61
  6.2 不确定度验证  61-62
  6.3 本章小节  62-63
第七章 结论和展望  63-65
  7.1 结论  63
  7.2 展望  63-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
在学期间的研究成果及发表的学术论文  69-70
附录  70

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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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