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基于数字信号处理技术的钢轨超声检测系统的研究
| 论文题名： | 基于数字信号处理技术的钢轨超声检测系统的研究 |
| 关键词： | 钢轨超声探伤;钢轨检测;数据采集;信号处理 |
| 摘要： | 铁路运输在我国的交通运输系统中占据着非常重要的地位，因此如何保证铁路运输的安全是一个非常重要的课题。其中对铁路钢轨的定期检测是保证铁路运行安全的重要保障之一。便携式的钢轨超声探伤仪是我国目前铁路钢轨检测的主要手段。 本文在认真调研和深入分析的基础上，对现有的钢轨超声探伤仪所存在的难以准确判断伤损的问题，研究开发了以DSP为核心的数字式钢轨超声探伤仪。它相比较旧式模拟探伤仪有很多优点：伤损判断更加准确；具有自动报警功能，可以防止操作人员的人为失误；检测的结果可通过USB口或RS232口转存到计算机中或其它的存储设备中，便于日后的进一步分析；可以在检测的过程中对采集到的数据实时进行各种算法处理，实现更加强大的功能，使检测更加准确；用液晶屏显示代替传统的示波管显示，操作界面更加友好，显示内容更加丰富。从而降低了人工劳动强度，大大提高检测的效率和准确性。 具体完成的工作有：(1)本论文对超声检测理论与技术进行了仔细地研究，自行设计开发了以DSP和MCU为核心的数字式钢轨超声探伤仪。系统由模拟电路和数字电路组成，模拟电路完成超声的发射接收及信号的调理，数字电路完成信号处理和波形显示等功能。 (2)对超声波与钢轨中伤损的相互作用的机理进行了研究，对超声回波信号进行了认真的分析，设计了回波抑制及增益补偿模型，并编制了软件，实验表明模型对提高对伤损的判断准确度有重要的作用。 (3)设计了一种新的数据采集压缩算法，将数据的采集和压缩有机的融合到一起，在采集率为14M时，实现1～6倍的压缩率，提高了有效信号的捕捉能力，从而提高了检测的准确度。 (4)最后对超声探伤仪的各项基本功能进行了验证，并且对整机进行了实验，并且对实验结果及误差进行了分析。 |
| 作者： | 王勇 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 傅星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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