钢丝绳探伤与张力测量系统设计（本科毕业论文设计）.doc
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钢丝绳探伤与张力测量系统设计（本科毕业论文设计）,文摘 钢丝绳张力与探伤检测和评价是在不破坏钢丝绳使用状态的情况下，应用一定的检测技术和分析方法，对钢丝绳的状态特性加以测定，并按一定的准则对其评价的过程。其中，钢丝绳张力与探伤系统检测结果是最根本的，只有准确获取钢丝绳张力和损伤缺陷的状态，才能进一步对钢丝绳进行评价。钢丝...
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钢丝绳探伤与张力测量系统设计（本科毕业论文设计）
文摘
钢丝绳张力与探伤检测和评价是在不破坏钢丝绳使用状态的情况下，应用一定的检测技术和分析方法，对钢丝绳的状态特性加以测定，并按一定的准则对其评价的过程。其中，钢丝绳张力与探伤系统检测结果是最根本的，只有准确获取钢丝绳张力和损伤缺陷的状态，才能进一步对钢丝绳进行评价。
钢丝绳是由经过特殊处理的高强度钢丝捻制而成, 由于它具有良好的挠性、冲击吸收性能、重量轻、承载能力大、结构多样、规格齐全, 因而被广泛用于港口码头、车站、矿山、建筑、冶金和工厂等现代物料搬运设备中. 虽然在设计中钢丝绳给以一定的安全系数, 但在使用中钢丝绳不可避免地要出现各种缺陷, 如局部断丝损伤、截面积损失等, 导致承载能力下降, 从而引起事故发生。
本文介绍了钢丝绳张力与探伤检测系统的组成和检测原理，并采用了UGN-3501T型霍尔元件，设计了损伤检测信号处理电路，配备了LQ-1600K通用打印机和4X4键盘，介绍了钢丝绳张力测定的原理和算法，探讨了一种简单钢丝绳检测评估的算法，实现了对钢丝绳张力与损伤的在线、实时、无损定量检测。本钢丝绳张力与探伤测试系统中涉及过程中注意到了设计的独立性，以便能够在各种工作条件下通用。
关键词：钢丝绳，张力，探伤，损伤信号，测试系统
ABSTRACT
Wire Rope Tension and testing and eva luation is the application of certain technical and analytical testing methods,which the rope is determined in accordance with certain criteria for its eva luation process in the state of circumstances that wire rope is not damaged. The rope tension and Testing System test results is the most fundamental, the rope can be further eva luated only the tension of rope and the state of the rope damage can be accurately got.
In this paper, we introduce the components of the rope tension and testing of the detecting system.In this process,we design the damage detection signal processing circuit with the use of the UGN-3501T Hall components and with the LQ-1600K universal printers and 4x4 keyboard.We also introduce a simple assessment and algorithms of the rope tension ,which the tension on the rope and the injury of online, real-time, quantitative nondestructive testing can be reached.
Rope is made by the special treatment of high-strengh steel wire twist from the system.Because it has a good flexible, shock absorption properties, light weight, carrying capacity, structural diversity, complete specifications, which are widely used in port, railway stations, mines , Construction, metallurgy and factories, and other modern material handling equipment. Although the design of wire rope give a safety factor, in the use of wire rope inevitably to a variety of defects, such as broken wires partial damage, loss, and other cross-sectional area.Resulting in decreased capacity, thus leading to the incident. The wire rope tension testing system and testing involved in the design process took note of the independence, in order to be able to work under the conditions of the various GM.
Keywords: rope, the tension, testing, injury signal ,test system
目 录
文摘 I
ABSTRACT II
1 绪 论 1
1.1 钢丝绳检测信号的产生 1
1.2 钢丝绳检测的研究意义 1
1.3 钢丝绳检测研究的现状及趋势 2
1.4 本论文的主要研究内容 2
1.5 本论文的结构与安排 2
2 钢丝绳张力与无损探伤测量系统的硬件组成 3
2.1 总体方案和原理图 3
2.2 传感探头 3
2.2.1 张力传感器 4
2.2.2 探伤传感器 4
2.2.3 位置传感器——光电脉冲编码器 5
2.3 数据采集器的组成电路 8
2.4 钢丝绳损伤检测仪的抗干扰 12
2.4.1 钢丝绳检测传感器的抗干扰 12
2.4.2 信号传输通道的抗干扰 12
2.4.3 信号采集系统的浮地 12
2.4.4 长线传输的抗干扰措施 12
2.4.5 PCB 板的抗干扰 13
2.5 LQ-1600K打印机 14
2.6 键盘接口电路 16
2.7 采用MAX232实现89C51单片机与PC机的通信 16
2.8 本章小结 17
3 钢丝绳张力的测定 18
3.1测力传感器原理 18
3.2拉索索力测量过程及信号处理 21
3.2.1 传感器位移信号的标定 21
3.2.2 传感器信号处理及索力输出 22
3.3本章小结 22
4 钢丝绳无损检测的数据采集与算法 23
4.1问题的提出 23
4.2数据采集 23
4.2.1 A/D 转换器的选择 23
4.2.2 A/D 转换器的控制策略 23
4.3数据的预处理 24
4.3.1 数据的平滑处理 24
4.3.2 简单整系数滤波器 25
4.4信号特征的提取 28
4.4.1 信号绝对峰值 28
4.4.2 信号峰-峰值 29
4.4.3 差分超限数 29
4.4.4 波宽W 29
4.4.5 峰-峰值波宽比PP/W 30
4.4.6 波形下面积S 30
4.4.7 波动面积Sw 30
4.4.8 短时能量 31
4.4.9 短时波动能量 31
4.4.10 自适应门限调整 31
4.5本章小结 32
5 分析软件的设计与编程实现 33
5.2分析软件的编程 34
5.2.1 Microsoft Visual Basic 6.0语言的特点 34
5.2.2 一些算法（函数）的编程 35
5.3 本章小结 38
6 结论与展望 39
参考文献…………………………………………………………………………………40
致谢……………………………………………………………………………………… 42
文摘
钢丝绳张力与探伤检测和评价是在不破坏钢丝绳使用状态的情况下，应用一定的检测技术和分析方法，对钢丝绳的状态特性加以测定，并按一定的准则对其评价的过程。其中，钢丝绳张力与探伤系统检测结果是最根本的，只有准确获取钢丝绳张力和损伤缺陷的状态，才能进一步对钢丝绳进行评价。
钢丝绳是由经过特殊处理的高强度钢丝捻制而成, 由于它具有良好的挠性、冲击吸收性能、重量轻、承载能力大、结构多样、规格齐全, 因而被广泛用于港口码头、车站、矿山、建筑、冶金和工厂等现代物料搬运设备中. 虽然在设计中钢丝绳给以一定的安全系数, 但在使用中钢丝绳不可避免地要出现各种缺陷, 如局部断丝损伤、截面积损失等, 导致承载能力下降, 从而引起事故发生。
本文介绍了钢丝绳张力与探伤检测系统的组成和检测原理，并采用了UGN-3501T型霍尔元件，设计了损伤检测信号处理电路，配备了LQ-1600K通用打印机和4X4键盘，介绍了钢丝绳张力测定的原理和算法，探讨了一种简单钢丝绳检测评估的算法，实现了对钢丝绳张力与损伤的在线、实时、无损定量检测。本钢丝绳张力与探伤测试系统中涉及过程中注意到了设计的独立性，以便能够在各种工作条件下通用。
关键词：钢丝绳，张力，探伤，损伤信号，测试系统
ABSTRACT
Wire Rope Tension and testing and eva luation is the application of certain technical and analytical testing methods,which the rope is determined in accordance with certain criteria for its eva luation process in the state of circumstances that wire rope is not damaged. The rope tension and Testing System test results is the most fundamental, the rope can be further eva luated only the tension of rope and the state of the rope damage can be accurately got.
In this paper, we introduce the components of the rope tension and testing of the detecting system.In this process,we design the damage detection signal processing circuit with the use of the UGN-3501T Hall components and with the LQ-1600K universal printers and 4x4 keyboard.We also introduce a simple assessment and algorithms of the rope tension ,which the tension on the rope and the injury of online, real-time, quantitative nondestructive testing can be reached.
Rope is made by the special treatment of high-strengh steel wire twist from the system.Because it has a good flexible, shock absorption properties, light weight, carrying capacity, structural diversity, complete specifications, which are widely used in port, railway stations, mines , Construction, metallurgy and factories, and other modern material handling equipment. Although the design of wire rope give a safety factor, in the use of wire rope inevitably to a variety of defects, such as broken wires partial damage, loss, and other cross-sectional area.Resulting in decreased capacity, thus leading to the incident. The wire rope tension testing system and testing involved in the design process took note of the independence, in order to be able to work under the conditions of the various GM.
Keywords: rope, the tension, testing, injury signal ,test system
目 录
文摘 I
ABSTRACT II
1 绪 论 1
1.1 钢丝绳检测信号的产生 1
1.2 钢丝绳检测的研究意义 1
1.3 钢丝绳检测研究的现状及趋势 2
1.4 本论文的主要研究内容 2
1.5 本论文的结构与安排 2
2 钢丝绳张力与无损探伤测量系统的硬件组成 3
2.1 总体方案和原理图 3
2.2 传感探头 3
2.2.1 张力传感器 4
2.2.2 探伤传感器 4
2.2.3 位置传感器——光电脉冲编码器 5
2.3 数据采集器的组成电路 8
2.4 钢丝绳损伤检测仪的抗干扰 12
2.4.1 钢丝绳检测传感器的抗干扰 12
2.4.2 信号传输通道的抗干扰 12
2.4.3 信号采集系统的浮地 12
2.4.4 长线传输的抗干扰措施 12
2.4.5 PCB 板的抗干扰 13
2.5 LQ-1600K打印机 14
2.6 键盘接口电路 16
2.7 采用MAX232实现89C51单片机与PC机的通信 16
2.8 本章小结 17
3 钢丝绳张力的测定 18
3.1测力传感器原理 18
3.2拉索索力测量过程及信号处理 21
3.2.1 传感器位移信号的标定 21
3.2.2 传感器信号处理及索力输出 22
3.3本章小结 22
4 钢丝绳无损检测的数据采集与算法 23
4.1问题的提出 23
4.2数据采集 23
4.2.1 A/D 转换器的选择 23
4.2.2 A/D 转换器的控制策略 23
4.3数据的预处理 24
4.3.1 数据的平滑处理 24
4.3.2 简单整系数滤波器 25
4.4信号特征的提取 28
4.4.1 信号绝对峰值 28
4.4.2 信号峰-峰值 29
4.4.3 差分超限数 29
4.4.4 波宽W 29
4.4.5 峰-峰值波宽比PP/W 30
4.4.6 波形下面积S 30
4.4.7 波动面积Sw 30
4.4.8 短时能量 31
4.4.9 短时波动能量 31
4.4.10 自适应门限调整 31
4.5本章小结 32
5 分析软件的设计与编程实现 33
5.2分析软件的编程 34
5.2.1 Microsoft Visual Basic 6.0语言的特点 34
5.2.2 一些算法（函数）的编程 35
5.3 本章小结 38
6 结论与展望 39
参考文献…………………………………………………………………………………40
致谢……………………………………………………………………………………… 42
