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《中北大学》 2019年
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燃料舱焊缝无损检测技术研究

刘江涌  
【摘要】:燃料舱焊缝超声波检测系统的研究,对于保证燃料舱的密封性和质量可靠性具有很大意义。目前,针对燃料舱焊缝的超声波检测在国内无法满足实际应用的需求。本文根据燃料舱外部的环形焊缝,在焊接过程中可能出现的缺陷,以超声波检测方法为支撑,研究并设计了燃料舱焊缝无损检测系统。首先,根据燃料舱焊缝的特点对检测系统的总体方案进行了设计。针对燃料舱的环形焊缝,设计了以STM32F103ZET6单片机为核心的硬件控制卡,并且用Labview上位机软件设计信号处理的操作界面,并设计了一套燃料舱焊缝的检测机构。该系统选用收发一体式单探头对超声信号进行发射与接收,探头与焊缝之间通过液浸法耦合的方式对燃料舱的环形焊缝进行检测。硬件设计中,主要完成了超声波发射电路、信号的接收与处理电路以及电源模块的设计。超声波发射电路通过STM32产生控制信号对超声波的发出进行控制;信号的接收与处理电路设计了对接受到的回波信号的限幅、放大、滤波和采样等功能电路,电源模块的设计包括高压电源模块的选择与设计和硬件电路中各个芯片的供电电源的设计;高压电源采用高压电源模块,为发射电路中高压脉冲的产生提供足够的电压;芯片供电电压是通过转换器电路的设计得到。软件设计中介绍了各功能模块的开发流程。本文完成了STM32主程序以及Labview上位机程序的设计开发。并且设计并完成了STM32与Labview软件之间的串口通信,同时也完成了上位机系统的界面编写。最后,对关键电路进行了仿真分析,并对焊缝试件进行检测,从而验证了本文的燃料舱焊缝无损检测系统的可靠性。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP274.53;U674.941

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