基于DSP的钢丝绳在线检测系统设计

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钢丝绳作为牵引、承载的重要部件,广泛的应用于国民经济的多个行业和部门,一旦发生断绳事故将会造成重大财产损失和人员伤亡。但是由于钢丝绳复杂的股结构以及恶劣的运行环境,使得检测钢丝绳缺陷变得非常困难,因此迫切需要开发出能有效的识别钢丝绳局部缺陷(LF)和金属截面积损失(LMA)的钢丝绳无损检测系统,实现对钢丝绳在线监测,保障钢丝绳安全运行。本文提出了基于DSP的钢丝绳在线检测系统方案,采用弱磁检测原理对钢丝绳进行损伤识别。首先,介绍了钢丝绳弱磁检测原理,以及钢丝绳损伤识别方法。接着对检测系统的硬件系统进行了设计,硬件系统包含了传感器及编码器输入部分、基于DSP的数据处理部分和基于LCD液晶屏的数据输出部分。弱磁传感器采集的钢丝绳损伤信息经过A/D转换后,DSP对其进行处理,然后通过LCD液晶屏显示检测结果,行程编码器提供损伤位置信息。本文完成了DSP电路、电源模块、信号采集模块、SD卡数据存储、USB通信接口、行程编码器、键盘输入、LCD液晶显示模块等电路设计。与同类产品比较,所设计的硬件系统小巧、功能强大、便于携带,完全满足钢丝绳在线检测系统对硬件的要求。其次本文编写了检测系统的软件系统,移植了FatFs文件系统,编写了GUI图形库,实现了钢丝绳检测结果实时地在LCD液晶屏上显示。根据钢丝绳检测现场使用的需求,把软件系统分为“检测记录查询”、“系统状态设置”、“在线检测”、“软件系统信息”四个功能模块,各个功能模块相互独立,软件系统结构清晰,方便了用户的操作,提高了人机交互性。最后,为了验证本文设计的钢丝绳检测系统对损伤的识别能力,本文进行了钢丝绳无损探伤实验。实验表明,该检测系统能够有效检测钢丝绳的局部缺陷(LF)和金属截面积损失(LMA),检测结果和实际损伤相吻合,达到了设计的要求,实现了预期的目标。
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