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高速铁路钢轨无损检测仪的研究与设计
| 论文题名： | 高速铁路钢轨无损检测仪的研究与设计 |
| 关键词： | 电磁无损检测;高速铁路;钢轨检测;焊缝缺陷;初始磁导率 |
| 摘要： | 高速铁路能够提高铁路运输能力，加快铁路运行效率，对推动国民经济的发展具有重要作用。随着我国高速铁路的快速发展，铁路安全运行成为重要课题。钢轨检测是保障高铁安全运行的重要内容之一。钢轨疲劳损伤和焊缝缺陷是铁路设施部件多发的故障之一，采用先进的技术手段对其进行高效和实时的检测，能够实现潜在事故的早期预报，做到防患于未然。 论文针对高速铁路钢轨损伤人工检修的困难以及现有检测方法的不足，结合本实验室在该领域的技术优势，提出并设计了基于初始磁导率法的高速铁路钢轨无损检测仪。 本论文主要研究内容包括： (1)研究电磁无损检测的理论，确定运用初始磁导率法对高速铁路钢轨裂纹的无损探伤。 (2)以32位ARM微处理器S3C44BOX为核心，完成了检测仪的硬件设计，包括传感器设计、激励电路设计、前置信号处理电路设计、A/D转换电路设计以及S3C44BOX相关控制电路设计，使检测仪直观、操作简单，系统提供了良好的人机界面，包括LCD显示，按键操作等。由于采用的主要是集成芯片，所以体积小，重量轻，功耗低和便于携带，易于现场检测。 (3)对μC/OS-Ⅱ操作系统和μC/GUI进行分析与研究，并且着重阐述了它们在硬件上的移植过程与方法。同时对各个功能模块的驱动程序进行了较为详细的介绍。软件系统设计遵循模块化、自顶向下的设计思路，层次分明，实时性和可扩展性强，并且确定采用分段最小二乘法作为系统的数值处理方法，提高了系统精度。 论文试验表明，基于ARM的钢轨检测仪接口功能扩展性强，LCD与键盘使得人机交互友好，能够较好地满足高速铁路钢轨无损检测的技术要求，并在钢轨裂纹检测中取得了较好的试验效果。 |
| 作者： | 权毅 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 帅立国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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