基于LabVIEW的焊缝缺陷超声检测与识别

中北大学硕士学位论文基于LabVIEW的焊缝缺陷超声检测与识别姓名：薛英娟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈树越20050218基于LabVIEW的焊缝缺陷超声检测与识别作者：薛英娟学位授予单位：中北大学相似文献(10条)1.期刊论文马宏伟.黄良兵.杜功儒.MaHongwei.HuangLiangbing.DuGongru超声检测虚拟仪器研究-仪器仪表学报2005,26(z1)借助于虚拟仪器技术、超声检测技术、计算机接口技术、电子技术、信号处理等技术,成功地构建了一种性能价格比较高的超声检测虚拟仪器.该仪器由超声检测卡和超声检测虚拟仪器软件构成,其中超声检测卡的驱动程序是用WinDriver开发的,超声检测虚拟仪器应用软件是在LabWindows/CVI平台上开发的.该仪器实现了超声检测的数字化、可视化、人性化,为进一步实现超声检测图像化、智能化、自动化以及缺陷的定量和定性分析奠定了良好的基础.2.学位论文武彬基于LabVIEW的超声波数据采集系统研究2008混凝土超声检测技术是建筑工程无损检测技术领域中的重要方面。超声脉冲技术用于结构混凝土质量检测的历史虽不如金属探伤的时间长，但由于工程建设的迫切需求，发展速度相当迅速。混凝土质量检测主要包括混凝土强度和内部缺陷的检测。较传统的检测方法，用超声检测结构混凝土强度具有不破坏被测对象内部结构的优点。而对于混凝土缺陷的检测，超声检测与其他物理检测方法相比又具有穿透能力强，安全、操作方便等优点。混凝土超声检测经历了几十年的发展历程，较最初的电子管仪器，现存的基于微控制器的智能化混凝土超声仪，无论在体积、功能和自动化程度上都已经达到相当高的水平。但目前的混凝土超声仪普遍存在设计周期长，仪器升级不够灵活的缺点。如果要在现有硬件上添加新的功能，则需要对硬件电路做较大的改动。而随着混凝土测试理论不断有新的发展，如对采集的数据用新的处理方法进行解释，要求软件处理能够不断升级，以满足解释的需要。而现有的仪器设计方法很难跟的上市场需求的变化。而采用虚拟仪器设计技术不仅可以大大提高仪器设计的效率，使仪器能快速推向市场，而且使仪器的维护、升级变得如此方便。由于虚拟仪器是基于PC机的仪器，它可以利用计算机丰富的软、硬件资源，配合一块高性能的采集卡，使仪器设计变得快捷高效。设计者可以将大部分精力放在仪器的软件设计上，从而可以在同等硬件条件下开发出功能更强大的软件。而以美国国家仪器公司(NI)为代表的厂商开发出的各种功能强大的图形化语言开发环境，又使得虚拟仪器软件设计变得轻松而高效。在这样的背景下，论文提出了尝试用虚拟仪器设计技术开发混凝土超声仪。借助实验室现有采集卡和配套的LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)开发环境，初步设计一个具备采集、存储、回放等基本功能的超声采集系统。为后续设计一个强大的分析、成像软件做铺垫。论文主要分5大部分论述。第一部分是绪论，首先介绍了用超声检测结构混凝土相比其他检测方法的优势，然后概括性的介绍了混凝土超声检测仪在国内外的发展历程和目前的发展水平及存在的一些不足。接着引出虚拟仪器设计技术的概念并论述其在仪器设计中具备的普遍优势以及借用到混凝土超声仪设计中的好处。最后介绍了论文需要做的工作。论文第二部分介绍了有关超声波的一些理论概念。包括声波的形成原理，超声波的分类、传播特性以及在此理论基础上简要分析了混凝土超声检测原理。第三部分是论文的重点，介绍了超声采集系统的的软、硬件设计。硬件设计主要是前端调理电路。其目的主要是调理从超声探头接收的信号，使得与采集卡匹配。调理内容包括放大、滤波。而软件设计又是重点中的重点，分四个模块：1.参数设置。这里的参数设置包括触发类型选择、触发电平选择、滤波截止频率选择等。根据不同的触发采集类型和所使用探头频率的不同来进行相应的设置，控制前端调理电路。2.触发采集。这一块的任务是完成对超声信号的采集。主要根据前面板输入和触发类型来配置通道，执行相应的分支程序。在采集程序中对采集的信号作初步的处理，再送显示。3.文件操作。这一部分主要是实现文件的读写。包括采集信号的保存、回放等。4.波列浏览。这块涉及的内容包括显示的波形放大，鼠标移动实时读取波形上每点的坐标，波形的频谱分析，以及波列序号的切换。论文第四部分介绍了系统的软硬件调试结果。硬件调试包括程控放大带宽测试，噪声测试等。软件测试结果包括了内触发采集，文件存取、回放的测试。最后对系统进行了整体测试，测试了超声波在空气中的传播速度。从数据结果分析，系统设计达到要求。论文最后一章对超声采集系统的设计做了总结，提出了一些不足和建议。并结合作者的设计经历，对混凝土虚拟超声检测仪乃至其他虚拟检测仪的发展前景作了展望。3.期刊论文马宏伟.黄良兵.杜功儒.MaHongwei.HuangLiangbing.DuGongru超声检测虚拟仪器研究-仪器仪表学报2005,26(8)借助于虚拟仪器技术、超声检测技术、计算机接口技术、电子技术、信号处理等技术,成功地构建了一种性能价格比较高的超声检测虚拟仪器.该仪器由超声检测卡和超声检测虚拟仪器软件构成,其中超声检测卡的驱动程序是用WinDriver开发的,超声检测虚拟仪器应用软件是在LabWindows/CVI平台上开发的.该仪器实现了超声检测的数字化、可视化、人性化,为进一步实现超声检测图像化、智能化、自动化以及缺陷的定量和定性分析奠定了良好的基础.4.学位论文林泉虚拟式超声检测分析系统的研制1999超声无损检测技术具有广泛的应用前景.目前检测仪的发展方向是小型化与定量化,虚拟仪器是其中的一个方向.论文工作首先进行了脉冲产生和信号接收卡的研制.整个电路集成在一块计算机的接口板上,插在计算机的扩展槽中.参数控制实现了全数控化,而且电路结构精简.特别是接收部分仅为一放大器,检波、滤波由软件来完成,检波频带大大增宽.硬件更加简单,整机功能反而增强.可获得检波前的回波信呈,从而得到包括回波幅度及相位信息在内的多种信息,为进一步作信号处理打下了基础.其次研制了小型的超高速A/D数据采集卡.它的实时采样率为100MSPS,分辨率为8-bit,还可以任意设定采集范围的起点与终点的地址.在硬件设计的基础上,编写了系统软件.该软件分为两部分,一部分为控制软件,负责两个卡的电路参数控制,数据采集、存储、显示等.另一部分为分析处理软件,负责数据的数字信号处理等工作.5.学位论文于明卫基于PCI总线超声数据采集系统的研究2009传统的模拟式超声检测仪器由检测人员手工操作，存在不直观、判伤难、无记录和人为因素影响大等缺点，无法满足现代工业对超声检测的高可靠性、高效率的要求。为了提高超声检测的效率、可靠性，本文借助于IPC技术、超声检测技术研制一种性能价格比较高的超声检测虚拟仪器。在研究超声检测技术以及高频信号采集和处理技术发展趋势和PCI总线的特点基础上，提出了一种基于PCI总线的超声数据采集卡的实现方案。在硬件方面，系统由模数转换模块、数据缓冲模块、接口模块和逻辑控制模块等四个功能模块构成，着重研究了接口芯片PCI9052的数据传输方式，采用原理图+VHDL的方法设计了板卡的内部控制逻辑和数据缓冲模块，并进行了相关的时序仿真和逻辑验证。为了提高信噪比，提出了针对数据采集卡的抗干扰方法。超声采集卡驱动程序采用WinDriver开发，大大降低设计难度和缩短了设计周期。实验结果表明本系统具有良好的精度与稳定性，具有40MHz采样速率，8位采样精度，32KB高速缓存，能够满足工业超声检测的要求，实现了超声检测的数字化，为进一步实现超声检测图像化、智能化、自动化、以及缺陷的定量和定性分析奠定了良好的基础。6.会议论文马宏伟.黄良兵.杜功儒超声检测虚拟仪器研究借助于虚拟仪器技术、超声检测技术、计算机接口技术、电子技术、信号处理等技术,成功地构建了一种性能价格比较高的超声检测虚拟仪器.该仪器由超声检测卡和超声检测虚拟仪器软件构成,其中超声检测卡的驱动程序是用WinDriver开发的,超声检测虚拟仪器应用软件是在LabWindows/CVI平台上开发的.该仪器实现了超声检测的数字化、可视化、人性化,为进一步实现超声检测图像化、智能化、自动化以及缺陷的定量和定性分析奠定了良好的基础.7.学位论文李学生基于虚拟仪器的超声检测技术研究2006超声波探伤是应用广泛的无损检测方法之一，目前国内生产的超声波探伤仪主要是以微处理器为核心，以大规模集成芯片为外围电路。由于硬件的束缚，探伤仪存在成本高、软件升级困难、设计复杂等不足，为了克服这些缺点，本文利用了计算机、通用硬件接口和虚拟仪器软件相结合的技术，研制了一台虚拟超声波探伤仪。本文在研究超声波脉冲反射法探伤原理的基础上，基于LabVIEW丰富的数据采集、分析及存储的库函数，利用DLL调用C语言方式驱动专用数据采集卡实现数据采集，构建了虚拟超声波探伤仪的硬件平台。在LabVIEW图形化编程环境下，开发了虚拟超声探伤仪各软件功能模块，其中主要包括用户操作界面、斜探头标定、材料缺陷信号的处理、DAC曲线绘制、频谱分析、数据存取等，实现了仪器的智能化和虚拟化。实验表明，系统工作良好，实现了虚拟仪器技术在超声波探伤领域的应用。8.期刊论文马宏伟.王华玲.李海宁.MaHongwei.WangHualing.LiHaining基于LabVIEW的超声检测虚拟仪器开发-仪器仪表学报2006,27(z3)介绍了在LabVIEW开发平台下开发超声检测虚拟仪器系统的过程,并给出基于VC++6.0环境编写数据采集卡动态链接库(DLL)驱动程序,通过LabVIEW的CLF模块调用这个DLL来实现数据采集.该系统不仅能实时显示采集的超声波信号,而且能够对焊缝的缺陷进行定位、定量和定性分析,实现了超声检测的数字化、图像化、智能化、自动化.9.学位论文弓乐金属材料超声探伤缺陷分类辅助系统2003针对在目前工业生产中进行超声检测时缺陷难以定性的问题,该文在现有的对缺陷信号处理和人工神经网络分类研究工作的基础上,基于虚拟仪器的设计思想及功能模块化的设计方法,采用PC机和数据采集卡作为硬件系统,在LabVIEW平台上建立了能对缺陷进行智能识别的系统——金属材料超声探伤缺陷分类辅助系统.该文的研究工作对于完善现有的超声波探伤仪的功能、提供缺陷定性辅助分析的可靠工具、减少缺陷判别中人为因素的干扰、延长设备的使用寿命,以及避免不必要的返修和报废,均具有重要的理论价值及应用价值,并能为工业生产带来可观的经济效益.虚拟仪器技术的应用,给用户提供了进一步功能扩展或系统优化的广阔空间.10.会议论文马宏伟.王华玲.李海宁基于LabVIEW的超声检测虚拟仪器开发2006介绍了在LabVIEW开发平台下开发超声检测虚拟仪器系统的过程,并给出基于VC++6.0环境编写数据采集卡动态链接库(DLL)驱动程序,通过LabVIEW的CLF模块调用这个DLL来实现数据采集.该系统不仅能实时显示采集的超声波信号,而且能够对焊缝的缺陷进行定位、定量和定性分析,实现了超声检测的数字化、图像化、智能化、自动化.本文链接：授权使用：广东工业大学图书馆(gdgydxtsg)，授权号：449fbab3-587b-462c-a185-9e3200ed8b1d下载时间：2010年11月18日