【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。在此，向楊老師表示最衷心的感謝。對(duì)于γ射線測(cè)厚儀，如果能夠有溫度補(bǔ)正，那么對(duì)于測(cè)量的精確度將有很大的提高。在框圖程序中，對(duì)于信號(hào)的濾波和放大，其實(shí)可以放在條件結(jié)構(gòu)中，因?yàn)橛行┬盘?hào)傳進(jìn)數(shù)據(jù)采集卡就是標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，沒(méi)有必要對(duì)其在次的進(jìn)行濾波和放大。系統(tǒng)硬件接口電路只起到數(shù)據(jù)采集的作用，數(shù)據(jù)的處理是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的，因此，對(duì)大量數(shù)據(jù)的采集處理，傳輸速度是一個(gè)很重要的參數(shù)。(3) 儀器許多參數(shù)調(diào)整沒(méi)有固化，根據(jù)自己的使用要求，用戶還可以自己直接通過(guò)前面板調(diào)整所需功能，使得儀器設(shè)計(jì)更加開(kāi)放。在硬件電路部分達(dá)到了最初設(shè)計(jì)時(shí)提出的功能要求。運(yùn)行快捷工具欄中的“高亮執(zhí)行”按鈕，該圖標(biāo)變成高亮形式，再單擊“運(yùn)行”按鈕，程序就以較慢的速度運(yùn)行。程序結(jié)構(gòu)和邏輯錯(cuò)誤是最常見(jiàn)的錯(cuò)誤。 本章小結(jié)以上是本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)部分。由于是測(cè)厚系統(tǒng)，對(duì)于管材的壁厚值有個(gè)合格值，所以在厚度值顯示后，再運(yùn)用大于、小于對(duì)測(cè)量出來(lái)的厚度值與給定的上、下限合格值進(jìn)行比較，如果超過(guò)給定的范圍，就報(bào)警顯示。(a)所示。(c)所示的框圖程序?qū)崿F(xiàn)的：(c) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組框圖程序 放大濾波后的信號(hào)再進(jìn)行放大，并把放大后的信號(hào)進(jìn)行波形顯示，以便檢測(cè)人員的觀察。 濾波在信號(hào)傳輸過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)混入高頻噪聲，噪聲的能量甚至?xí)^(guò)信號(hào)的能量，接收端收到信號(hào)后，通常首先要進(jìn)行濾波，然后才能進(jìn)一步對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。 (b) 數(shù)據(jù)查詢的前面板(b)是數(shù)據(jù)查詢的前面板圖，當(dāng)需要查詢某一時(shí)段的的數(shù)據(jù)時(shí)，只需要在檢索條件里輸入想要查詢的時(shí)間段，點(diǎn)擊查詢。本設(shè)計(jì)中軟件部分擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示、上下限報(bào)警、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀取等重要任務(wù)。(4) 虛擬儀器開(kāi)放、靈活，可與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展，與網(wǎng)絡(luò)及其它周邊設(shè)備互聯(lián)。(2) 虛擬儀器可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作。從虛擬儀器的組成和結(jié)構(gòu)，可以看出虛擬儀器具有以下特點(diǎn)：(1) 可以由用戶定義測(cè)量功能。(2) I/O接口儀器驅(qū)動(dòng)程序I/O接口儀器驅(qū)動(dòng)程序完成特定外部硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)與通信。無(wú)論上述哪種VI系統(tǒng)組成一臺(tái)虛擬儀器后，都是通過(guò)應(yīng)用軟件將儀器硬件與通用計(jì)算機(jī)相結(jié)合，其中，PCDAQ系統(tǒng)是構(gòu)成VI的最基本的方式，也是最廉價(jià)的方式。GPIB系統(tǒng)：它是以GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為儀器硬件平臺(tái)組成的虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)。 虛擬儀器的組成 硬件結(jié)構(gòu)虛擬儀器由通用儀器硬件平臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)硬件平臺(tái)）和應(yīng)用軟件兩大部分組成。LabVIEW的動(dòng)態(tài)連續(xù)跟蹤方式，可以連續(xù)、動(dòng)態(tài)地觀察程序中的數(shù)據(jù)及其變化情況，比其它語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境更方便、更快捷。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。137Cs放射源提供了能量，而電流電離室則是分析放射源在入射被測(cè)物體前后，能量的損耗量?？刹褰语@卡、聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem、內(nèi)置ADSL Modem、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種類(lèi)繁多的擴(kuò)展卡。管理器提供了信號(hào)緩沖，使之能支持10種外設(shè)，并能在高時(shí)鐘頻率下保持高性能。kS/s； AI、AO通道可承受的最大電壓范圍是10伏到10伏。以上四個(gè)部分都處在計(jì)算機(jī)的前向通道上，是組成數(shù)據(jù)采集卡的主要部分。3)采樣保持器采樣保持器取出待測(cè)信號(hào)在某一瞬時(shí)的值，即實(shí)現(xiàn)信號(hào)的時(shí)間離散化，并在A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中保持信號(hào)不變。數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ)功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過(guò)USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash等總線接入個(gè)人計(jì)算機(jī)。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。對(duì)于這樣小的電流，是無(wú)法直接用普通的電流表測(cè)量的，常用的是集成運(yùn)放或場(chǎng)效應(yīng)管組成的弱電流放大器，它把電離電流在負(fù)載電阻RL上產(chǎn)生的電壓降放大后測(cè)量。在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)需要來(lái)決定結(jié)構(gòu)形式。兩個(gè)電極可以由兩塊平行板組成，也可以做成圓柱形，外圍的圓柱為一個(gè)電極。但輸出信號(hào)為直流微弱電流，測(cè)量?jī)x表易受到外界的干擾。 放射源封裝于不銹鋼管內(nèi)，再裝入帶閘塞的鉛屏蔽容器。在信號(hào)送往數(shù)據(jù)采集卡前，需要對(duì)從電流電離室出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)才能夠送給數(shù)據(jù)采集卡，所以需要加個(gè)放大電路來(lái)滿足所需要的要求。 透射式射線測(cè)厚儀的工作原理射線在通過(guò)物質(zhì)時(shí)，由于光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)的作用而被吸收。②徑跡探測(cè)器。它的目的主要是用來(lái)記錄粒子的數(shù)目。γ射線與α、β射線相比較，穿透力最強(qiáng)，它常用于對(duì)較硬的物質(zhì)諸如鋼、鋁、塑料等材料的厚度測(cè)量。上述分別對(duì)兩種類(lèi)型的γ射線測(cè)厚儀進(jìn)行了介紹，通過(guò)比較本設(shè)計(jì)采用透射式γ射線測(cè)厚儀。與透射式γ射線測(cè)厚儀一樣，在其它條件不變的情況下，只改變其中一個(gè)參數(shù)時(shí)，測(cè)得的反散射射線強(qiáng)度就僅隨著這個(gè)參數(shù)變化了。 散射式射線測(cè)厚儀散射式γ射線測(cè)厚儀是測(cè)量被物質(zhì)散射或反射的射線強(qiáng)度的儀表。其特點(diǎn)是放射源和探測(cè)器分別置于被測(cè)物體的兩側(cè)。在電子對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的正電子與負(fù)電子一樣在物質(zhì)中通過(guò)電離損失和輻射損失消耗動(dòng)能被慢化，最后一個(gè)正電子與吸收體中的電子相互作用轉(zhuǎn)化為能量相同、方向相反的兩個(gè)γ光子，這一過(guò)程稱(chēng)為電子對(duì)湮沒(méi)。康普頓效應(yīng)與光電效應(yīng)不同，光電效應(yīng)中，γ光子本身消失，能量完全轉(zhuǎn)移給電子，主要發(fā)生在原子核的內(nèi)層電子，而康普頓效應(yīng)總是發(fā)生在外層電子，且光子只是失去一部分能量。 射線與物質(zhì)相互作用的形式在理解γ射線測(cè)厚儀的工作原理之前，必須了解γ光子與物質(zhì)相互作用的多種形式，對(duì)于γ射線測(cè)厚儀所用的γ放射源因其能量最高不超過(guò)2MeV（兆電子伏特），則其形式主要有以下三種： 光電效應(yīng)原子吸收了γ光子的全部能量，當(dāng)光子的能量大于殼層電子的束縛能時(shí)，電子發(fā)射出去，在殼層上形成電子空位，光子本身消失，原子處于激發(fā)態(tài)，在退激的過(guò)程中發(fā)射出殼層電子叫光電子，這一過(guò)程叫光電效應(yīng)。在原子核反應(yīng)中，當(dāng)原子核發(fā)生α、β衰變后，往往衰變到某個(gè)激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核仍是不穩(wěn)定的，并且會(huì)通過(guò)釋放一系列能量使其躍遷到穩(wěn)定的狀態(tài)，而這些能量的釋放是通過(guò)射線輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種射線就是γ射線。γ射線是因核能級(jí)間的躍遷而產(chǎn)生，原子核衰變和核反應(yīng)均可產(chǎn)生γ射線 。工業(yè)上廣泛采用人工同位素產(chǎn)生γ射線，由于γ射線的波長(zhǎng)比x射線更短，所以具有更大的穿透能力。但無(wú)論是用哪種方法對(duì)物體進(jìn)行厚度檢測(cè)，其基本原理都是相同的。傳感器將反射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這些信號(hào)會(huì)被儀器數(shù)碼化，數(shù)碼化反射波被分析后，便得到振蕩波所花的確切傳遞時(shí)間。x射線測(cè)厚儀的優(yōu)點(diǎn)：透視靈敏度高；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、部件更換快速、簡(jiǎn)單，便于維護(hù)；厚度測(cè)量不受材料形狀限制；缺點(diǎn)：費(fèi)用高，透照厚度較γ射線小，有安全防護(hù)要求，還需要恒溫冷卻系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室中x射線由x射線管產(chǎn)生，x射線管是具有陰極和陽(yáng)極的真空管，陰極用鎢絲制成，通電后可發(fā)射熱電子，陽(yáng)極（就稱(chēng)靶極）用高熔點(diǎn)金屬制成（一般用鎢，用于晶體結(jié)構(gòu)分析的x射線管還可用鐵、銅、鎳等材料）。 管材壁厚測(cè)量的方法在工業(yè)生產(chǎn)中常用來(lái)連續(xù)測(cè)量產(chǎn)品厚度(如鋼板、鋼帶、紙張等)的儀表中有利用α射線、β射線、γ射線穿透特性的放射性厚度計(jì)；有利用超聲波頻率變化的超聲波厚度計(jì)；有利用渦流原理的電渦流厚度計(jì)；還有x射線測(cè)厚儀、電容式厚度計(jì)、微波厚度計(jì)和激光厚度計(jì)等。 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第十五屆世界無(wú)損檢測(cè)會(huì)議(WCNDT)肯定了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)—向無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE:NonDestructive Evaluation)方向發(fā)展。滲透劑有熒光滲透劑和著色滲透劑兩種。該檢測(cè)方法主要用于材料表面的探傷，有時(shí)也可用于淺表面的損傷。通過(guò)儀器測(cè)量阻抗的變化，進(jìn)一步分析并研究材料的缺陷和損傷。渦流檢測(cè)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)電材料在變交磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生渦流，導(dǎo)電材料的表面層和近表面層的缺陷會(huì)影響產(chǎn)生渦流的大小和分布。檢測(cè)時(shí)，射線靠近試樣，射線與物質(zhì)的原子將發(fā)生復(fù)雜的相互作用，導(dǎo)致透射射線強(qiáng)度衰減，而缺陷部位對(duì)射線的衰減不同于無(wú)缺陷的部位，由膠片捕捉記錄透射射線的強(qiáng)度。超聲檢測(cè)具有很多優(yōu)點(diǎn)：具有很強(qiáng)的穿透力，并且對(duì)于很小的傷痕，也能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出并進(jìn)行定位，同時(shí)，配以一些自動(dòng)掃描裝置及微處理器計(jì)算機(jī)的設(shè)備，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用則更為完善和豐富。它有著比常規(guī)檢測(cè)方法更為突出的特點(diǎn)：非破壞性、隨機(jī)性、遠(yuǎn)距離探測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，且檢測(cè)數(shù)據(jù)可連續(xù)性采集，并通過(guò)數(shù)理分析和邏輯判斷，能夠比較準(zhǔn)確地推定出質(zhì)量的狀況，從而彌補(bǔ)了以往質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中單純以“查、看、審、量”的觀感檢查和外形質(zhì)量控制偏差來(lái)推及工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的做法，使監(jiān)督檢測(cè)的結(jié)果更具有真實(shí)性、科學(xué)性和權(quán)威性。 研究意義對(duì)在役金屬管道進(jìn)行壁厚檢測(cè)的主要目的是為了探測(cè)管道在使用過(guò)程中壁厚的減薄程度，并依此推測(cè)壁厚減薄速度、在一定時(shí)期內(nèi)的減薄總量，通過(guò)計(jì)算分析判定剩余壁厚能否滿足強(qiáng)度及使用壽命的要求。內(nèi)蒙