(硕士论文)基于FPGA的电磁无损检测系统的设计与实现.pdf

基于的电磁无损检测系统的设计与实现摘要近年来,在钢铁材质质量检测的研究领域,电磁无损检测方法以其非破坏性和简便快速的优点取得了大量成果,然而对于钢材及其制品的混料、。基于上述情况,论文将先进的技术应用到钢铁件的电磁无损检测中。技术将处理器、存储器、接口、各种外围设备等系统设计需要的部件集成到一个可编程逻辑器件上,构建成一个可编程的片上系统。在此基础上给出了总体设计方案。全文着重叙述了系统的模拟部分,系统配置以及软件部分的整个设计过程。利用自定义外设和总线多主并行处理的特点,采用镅允迪旨だ藕欧⑸骱透咚偈据采集器,使得信号激励和信号采集在同一片芯片中实现,从而提高了信号及信号处理的精确度。由于电磁检测对多种参数的敏感反应,必须抑制由此引入的多种因素的干扰,利用致瞬ê拖喙胤椒ù又诙嗟母扇判藕中提取出有效信号的幅度和相位,同时利用δ芏月瞬?榻行硬件加速处理,大大提高了信号处理的速度。利用最朔ń⒒毓榉程模型进行无损检测。最后运用此电磁无损检测系统对轴承钢的硬度进行了定性测试,取得了较好的检测结果。试验结果表明,将技术应用到电磁无损检测系统中,系统的检测速度和检测精度都有所提高,并使得整个系统在规模、可靠性、性能指标、开发成本、产品维护及硬件升级等多方面实现了优化。关键词无损检测;相关方法;可编程片上系统;现场可编程门阵列论文详细论述了基于的电磁无损检测试验装置的理论基础,并哈尔滨理笱学硕貉宦畚
襍噜,.,,·.,,,.,..
锄,吼瑄琩·,,.瑀,:珻..
第滦髀课题的来源及研究的目的和意义随着我国工业经济的不断进步与发展,钢铁零部件的生产正逐步走向自动化,产量不断提高。电磁无损检测方法,尤其是用初始磁导率法检测钢铁材质,以其非破坏性、简便快速及可实现ゼ觳獾扔诺悖诠ひ瞪系玫广泛的应用,并产生了巨大的经济效益⋯.然而,有关资料表明:在实际的检测过程中,无论是国产厦门爱德森公司最新研制的新型检测系统,还是国外的同类仪器产品,如美国捷特公司等生产的涡流检测设备,其误选率仍然较高心多年来万国庆、樊景云教授一直致力于电磁无损检测仪的研究,所发明的等系列仪器在钢铁件硬度、热处理状态、缺陷及材质混料的快速无损检测方面取得了很好的效果旧一5孀殴ひ导际醯牟欢戏⒄梗对在线检测、实时处理、检测精度和速度的要求越来越高,并且由于影响电磁无损检测的因素很多,尽管在以往的仪器中采用了相位分析、频率分析及铁件的某些内部细微缺陷还难以准确的判定哺甒等系列电磁无损检测仪是以较早的系列单片机为核心控制,而此类单片机的自身结构特点决定了其不能进行快速的数字信号处理,从而在一定程度上限制了电磁无损检测仪的精度和速度。因此,为了适应现代工业的发展,我们很有必要将一些新的技术应用到无损检测仪器中来,进一步地研制高效率、高精度及低成本随着大规模集成电路技术的飞速发展,嵌入式计算机系统开始了从鸩焦傻絊舷低常篠男陆锥巍,现场可编程门阵列篎性能有了大幅度的提高,的设计水平也达到了一个新的高度。基于的系统设计为现代电子产品设计带来了更大的灵活性,以公司开发的为核心的系统便是把嵌入式系统应用在上的典型例子。基于系统以其设计灵活、软硬件编程、丰富的核J恫ê耍庵С值忍氐闵钍苌杓普咔囗1究翁馐粲诤嵯蚩幅值鉴别等信号处理方法,但最终检测结果尚有不尽人意之处,尤其是对钢的电磁无损检测系统。软核处理器的哈尔滨理搜学硕貉宦畚
电磁无损检测技术的研究现状题,与江苏黄桥东进电磁检测仪器厂合作,尝试将峡杀喑滔饩龇桨赣τ玫降绱盼匏鸺觳庀低持腥ィ以为平台,利用解决方案优点和公司的总线多主并行处理及自定义组件等特点来解决钢铁材质分选中的速度和精度等问题。本研究课题的启动,将为电磁无损检测技术的发展提供全新的思路。无损检测技术已历经了~个世纪,其重要性在全世界已经得到了公认。美国前总统里根曾说,没有先进的无损检测技术,美国就不可能享有在众多领域的领先地位。的确,我们很难找到其它任何一个应用学科分支,其涵盖的技术知识、覆盖的基本研究领域、所涉及的应用领域能与无损检测相比。统计资料显示,经过无损检测后的产品增值情况大致是机械产品为ィ防、宇航、原子能产品为%%,火箭为%.人们可能会对这些数字的准确和精确程度提出疑问,但对无损检测技术的重要作用却是不会有任何疑无损检测就是要在不损伤被检测对象使用性能的前提下,探测其内部或表面的各种宏观缺陷,判断缺陷的位置、大小、形状和性质,还应能对被评价对象的固有属性、功能、状态和发展趋势等进行分析、预测,并做出综合评价协绱欧ㄓ肫渌奈匏鸺觳夥椒ㄏ啾染哂卸捞氐挠诺悖河氤ê蜕线法相比,它不需要耦合剂,可以进行非接触性测量;与磁粉法相比,它对