天然氣管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、這些年來,由天然氣管道泄漏引起的爆炸事故逐年增加,這是由于管道使用時(shí)間長、維護(hù)保養(yǎng)不到位、管道內(nèi)壁缺陷發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等原因引起的,因此需要加大對(duì)天然氣管道內(nèi)壁缺陷的檢測(cè)研究。
　　隨著超聲波檢測(cè)理論的成熟、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及自動(dòng)化與智能化技術(shù)等學(xué)科和技術(shù)的迅猛發(fā)展,利用超聲波檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行管道檢測(cè)有著檢測(cè)速度快、效率高、結(jié)果準(zhǔn)確、沒有環(huán)境污染和成本小等優(yōu)勢(shì),因此應(yīng)用范圍很廣泛。本文以天然氣管道為研究對(duì)象,利用脈沖反射法檢測(cè)管道缺陷,以

2、DSP芯片為核心的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用到超聲波檢測(cè)系統(tǒng)中,并通過SD卡存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本文是針對(duì)天然氣管道內(nèi)壁進(jìn)行缺陷識(shí)別,首先對(duì)機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括驅(qū)動(dòng)調(diào)速結(jié)構(gòu)、超聲波探頭的排列方式以及安全性的設(shè)計(jì);然后通過對(duì)超聲波檢測(cè)理論與技術(shù)的分析,提出基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的超聲檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案;系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括超聲波發(fā)射電路以及接收電路中的信號(hào)限幅保護(hù)、放大、濾波設(shè)計(jì),DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括電源設(shè)計(jì)、時(shí)鐘

3、和復(fù)位電路、電池的選擇以及存儲(chǔ)器SD卡接口電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包含有DSP系統(tǒng)初始化、A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換的軟件實(shí)現(xiàn)以及SD存儲(chǔ)卡的在SPI模式下實(shí)現(xiàn)SD存儲(chǔ)卡的底層讀寫,并建立文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)SD存儲(chǔ)卡的文件操作。
　　超聲回波信號(hào)是一種非平穩(wěn)時(shí)變信號(hào),不僅包含很多有用信息,同時(shí)還夾雜著大量的噪聲信號(hào),最常使用小波閾值去噪法進(jìn)行降噪,但不同的閾值函數(shù)對(duì)信號(hào)去噪能力是有非常大的差異,通過對(duì)軟硬閾值函數(shù)的分析,構(gòu)造一個(gè)新的閾值函數(shù),它能