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基于DSP的便携式轮对探伤装置的研究
| 论文题名： | 基于DSP的便携式轮对探伤装置的研究 |
| 关键词： | 轮对;故障判断;探伤装置;声发射传感器;数字信号处理 |
| 摘要： | 随着世界铁路交通的蓬勃发展，我国铁路交通也进入跨越式发展时代。铁道部先后进行的六次大提速，大大缓解了我国运能与需求的矛盾，铁路运输具有良好的发展前景。但我国铁路安全技术装备水平与发达国家相比仍有较大的差距，设备质量不良的问题仍比较突出。对机车轮对进行探伤，是铁道运输安全非常关注的问题。目前，使用的轮对检测设备系统庞大、工位固定、检测效率低、操作复杂、工人劳动强度大、价格昂贵，难以及时准确的发现轮对存在的问题。 基于声发射技术和DSP数字信号处理技术的便携式轮对探伤装置，一方面可以识别运行状态不良的车辆，进而进行相应车辆检修保障行车安全，为列车事故的防范和预警起到重要作用；另一方面可以规范车辆检修人员对轮对故障的判断，减少人为因素的影响；同时，在诊断可靠性不降低的情况下，可以简化作业，降低成本，具有重要的理论和实际意义。本文对基于DSP的便携式轮对探伤装置进行了开发和应用研究，具体包括以下工作： 1. 学习并了解声发射传感器原理，选用一种合适的PVDF声发射传感器。 2．基于DSP技术研制了轮对探伤装置，主要完成声发射信号的采样、调理、存储和分析等功能。 (1)设计了适合PVDF声发射传感器的高阻抗(>500MΩ)、小电荷量输出的信号调理电路，主要完成模拟信号前置放大、工频陷波、低通滤波和自动增益调节等功能。 (2)采用高精度数字信号处理器TMS320F2812进行程序开发，使之完成数据采样、信号分析及与计算机的串口通讯等功能。 3．基于VC编制设备管理软件，使计算机能够获取、保存、分析信号，实现设备数字化管理。 4．研究DSP的基本原理和数字信号处理算法，尤其是FFT的实现。 5．进行轮对探伤装置的抗干扰设计。 研究结果表明：采用声发射技术和数字信号处理方法，轮对探伤装置一定程度上能够辨别轮对的状态，从而验证了系统的可行性。 |
| 作者： | 唐钦 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 张家栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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