基于虛擬儀器的鋼絲繩斷絲檢測系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、鋼絲繩是工程中應(yīng)用極為廣泛的一種撓性構(gòu)件,隨著鋼絲繩使用的越來越廣泛,由鋼絲繩斷繩引發(fā)的安全事故也日益增多,因此,研究鋼絲繩的無損檢測技術(shù)有著非常重要的現(xiàn)實意義。本文以鋼絲繩斷絲缺陷檢測為目標(biāo),在了解國內(nèi)外學(xué)者有關(guān)鋼絲繩斷絲檢測方面的研究和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,分析了鋼絲繩的斷絲形式及其特征,依據(jù)鋼絲繩具有強(qiáng)導(dǎo)磁能力的特性,采用電磁檢測方法和虛擬儀器技術(shù)實現(xiàn)了鋼絲繩的斷絲檢測,并開發(fā)出鋼絲繩斷絲檢測虛擬儀器系統(tǒng)。論文分析了鋼絲繩斷絲局部缺

2、陷(Localized Fault,簡稱LF)漏磁檢測方法的原理,討論了鋼絲繩的磁化方式以及各種磁化方式的磁化特性及其優(yōu)缺點,確定了基于永磁特性的鋼絲繩勵磁方案和鋼絲繩勵磁磁路的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的磁路參數(shù),選擇了磁性材料,分析了磁化強(qiáng)度,設(shè)計出鋼絲繩勵磁器,成功實現(xiàn)了鋼絲繩的勵磁。建立了基于霍爾元件的鋼絲繩斷絲檢測方案,設(shè)計出檢測系統(tǒng)硬件電路,構(gòu)建了鋼絲繩斷絲檢測系統(tǒng),成功實現(xiàn)了斷絲信號的獲取,實驗表明,所設(shè)計的系統(tǒng)可以滿足鋼絲繩斷絲檢測的要

3、求。由于鋼絲繩斷絲損傷信號是一隨機(jī)出現(xiàn)的局部異常信號,通常疊加于背景噪聲信號之上,其頻率成份比較復(fù)雜,論文采用小波變換方法對斷絲損傷信號進(jìn)行預(yù)處理,研究了信號的特征,分析提取了斷絲信號的特征參數(shù),建立了鋼絲繩斷絲定量識別的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。采用虛擬儀器技術(shù),開發(fā)出基于LABVIEW環(huán)境的鋼絲繩斷絲檢測虛擬儀器系統(tǒng),該系統(tǒng)把數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和斷絲狀態(tài)識別等功能集成于一體,具有操作方便、靈活性高、可視化效果好的優(yōu)點。大量實驗結(jié)果表明,所