钢管漏磁探伤监控系统的设计与实现

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:panshuangchun
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钢管的检测方法有很多,其中漏磁检测法具有较为突出的优点,它对典型的钢管缺陷都具有较为灵敏的检测效果。这种检测方法最大的优势在其拥有较高的检测速度,这是工业自动化流水线上最需要的特性,利用这种检测方法对材料进行质量控制既安全可靠又可满足生产要求。所以漏磁检测法成为众多检测方法中最常用的一种。本课题依托于实际项目,任务是为钢管漏磁检测流水线研发一套监控系统,系统主要包括数据采集板和上位机监控软件两部分。本文对已有漏磁检测监控系统的缺点和问题进行了详细的分析,说明了存在的问题,并针对问题提出了一套更加有效的数据传输方案,可以实现超远距离信号的大规模传输。针对传输方案开发了数据采集板和上位机监控软件。数据采集板主要实现对流水线检测信号的采集及上传和对上位机监控系统控制信号的下传功能。本系统上位机监控软件利用Visual Studio C# 2010和MySQL数据库进行开发,可以实现数据处理、显示、存储、查询和流水线控制等全部功能。上位机监控软件的接口模块配合传输方案进行了多缓冲区的设计,可以实现数据的并行接收和处理,在很大程度上提高了CPU的利用率,增加了数据处理的速度,达到了漏磁检测监控系统的设计要求。旧有的漏磁检测设备的监控系统在处理检测数据的时候,无法满足技术指标要求,出现了大量检测数据失效的情况,尤其是横向检测数据问题严重。本文所设计的数据采集、融合、处理方法,有效的解决了此问题,达到了理想的效果。由于流水线漏磁检测系统中存在很大的机械扰动,而且总磁通检测还受到激磁线圈的电平干扰,所以检测结果会受到很大的影响,对准确判断钢管缺陷非常不利。通常小波阈值去噪法在信号抗扰领域使用的比较多,但由于会出现伪吉布斯现象,所以极大的限制了其应用。为了解决伪吉布斯问题,本文提出了一种改进的小波阈值去噪方法,即将平移均值小波阈值去噪法首次应用在漏磁信号处理当中。该方法可以明显缩小数据和估计值之间的误差,获得更加理想的逼近值,还可以使滤波后的数据曲线更加光滑,得到满意的视觉效果。文中对这种去噪方法的快速算法进行了深入研究,使其更适用于实际工程的信号处理。另外,针对漏磁检测数据量巨大不利于传输和存储的问题,设计了漏磁检测信号的小波变换压缩处理方法,经过压缩后的数据既减少了数据的存储空间,又保持了信号的特征,对钢管缺陷的判断影响也不大。最后,本文详述了漏磁检测监控系统在调试过程中遇到的问题和相应的解决方案,并给出了最终检测效果。
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