【正文】 最后，再次感謝濟(jì)南大學(xué)的老師和同學(xué)們對(duì)我的幫助以及提出的寶貴意見，謝謝你們！。通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間內(nèi)不停地學(xué)習(xí)鍛煉，使我發(fā)現(xiàn)了自己在很多地方仍然存在不足之處，并讓我在這些方面得到了較為不錯(cuò)的提升。感謝那些幫助我的同學(xué)們，每當(dāng)遇到不懂的地方就會(huì)請(qǐng)問他們，大家在一起討論問題然后想方設(shè)法的解決問題。馬老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中起到了非常重要的作用。對(duì)于出現(xiàn)的問題，我就的去翻閱以前的專業(yè)書籍來尋找解決辦法，同時(shí)我還會(huì)請(qǐng)教我的導(dǎo)師馬玉真導(dǎo)師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始之前，我就從圖書館找相關(guān)參考資料。同時(shí)，通過這次設(shè)計(jì)使我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行整理并融會(huì)貫通，形成自己的知識(shí)體系，在面對(duì)這樣的綜合問題時(shí)才能有調(diào)理地解決。過程中充滿辛苦和快樂，在收獲也很多，同時(shí)學(xué)到了很多知識(shí)。c 2022 by ABCM.[13], of lamb modes for deceting internal defets in posite laminates[J].Ultrasonics,1997（35）；141150.[14]Tilack G R，NockemanmC, Bellon C,Xray modeling for industrial applicatiaons[J].NDT amp。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 參 考 文 獻(xiàn)[1]沈建中,[J].無損檢測(cè) 01991(2):312[2]劉松平,陳積懋. 模態(tài)聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)[J]. 無損檢測(cè) 02022(1):31241.[3]吳蔭順,方智等. 腐蝕試驗(yàn)方法與防腐蝕檢測(cè)技術(shù)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 0 199Y.[4]劉興來. 一種用于管道外照法的. 射線探傷儀[J]. 無損檢測(cè) 0 1999(1):3Y2.[5]孫朝明,朱方文等. 射線檢測(cè)包覆管道信息提取技術(shù) [J]. 無損檢測(cè) 02022(1):12213.[6]張立東. 工業(yè)電視技術(shù)在無損檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 自動(dòng)檢測(cè) 0 2022(4):50253.[7]陳樹越,路宏年. 數(shù)字式射線無損檢測(cè)技術(shù)[J]. 華北工學(xué)院學(xué)報(bào) 0 1999(1):49253.[8]任大海,孫長庫等. 焊接缺陷實(shí)時(shí)成像自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的研究[J].清華大學(xué)學(xué) 02022(2):25229.[9]任吉林. 渦流檢測(cè)技術(shù)近 20 年的進(jìn)展[J]. 無損檢測(cè) 01991(5):1232125.[10]沈功田,李濤,姚澤華等. 高溫壓力管道紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)[J]. 無損檢測(cè) 02022(11):4K324KK.[11]路民旭. 油氣管道腐蝕缺陷檢測(cè)與安全評(píng)價(jià)[A]. 中國科協(xié) 2022 年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C]. 北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社 02022.[12] S227。鑒于本人所學(xué)習(xí)掌握的專業(yè)知識(shí)范圍有限，我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)仍然存在許多不足之處。這個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)只是一種管道內(nèi)表面缺陷的檢測(cè)提供了方法，而且運(yùn)用此思路可以擴(kuò)展到不同直徑或不同類型的管道檢測(cè)。雖然這個(gè)問題在本方案中沒有得到準(zhǔn)確的解決，但是它對(duì)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響不是很大。這樣整個(gè)系統(tǒng)的工作將會(huì)變得更有意義。由于本課題雖然只能對(duì)某一種國定直徑的管道過渡帶內(nèi)表面進(jìn)行檢測(cè)。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 結(jié) 論 本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)石油管道過渡帶內(nèi)表面的自動(dòng)測(cè)量，從而對(duì)管道的加工缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理。G1 高電平有效。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 74LS138 引腳圖74LS138 是 3/8 類型的譯碼器，即如果輸入 3 個(gè)信號(hào)，可以最多得到 8 個(gè)輸出的狀態(tài)。把 OE 為低電平狀態(tài)，此時(shí)鎖存器端 C 為高電平狀態(tài)，輸出端 Q0Q7 的狀態(tài)與 D0D7 端口狀態(tài)相同，當(dāng) C 端朝負(fù)方向發(fā)生跳變時(shí)，輸入端 D0D7 數(shù)據(jù)就會(huì)存入 Q0Q7 端口。 外部存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)基于本課題的使用要求，本課題選用 80C52 單片機(jī)，1 片 ADC1143，由于用到外部存儲(chǔ)器，故必須是有地址鎖存器和譯碼器，在此選擇 74LS373 地址鎖存器和74LS138 譯碼器。（5）滿刻度誤差。（4）偏移誤差。（3）量化誤差。（2）轉(zhuǎn)換速率。以下是 AD 轉(zhuǎn)換器特征：（1）分辨率。在此選擇濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ADC1143 型 A/D 轉(zhuǎn)換器，ADC1143 的工作方式是 16 位的逐次逼近。但是計(jì)算機(jī)只能識(shí)別數(shù)字信號(hào)，所以傳感器信號(hào)一般都得進(jìn)過 A\D 轉(zhuǎn)換器之后再與計(jì)算機(jī)相連接。 A\D 轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)A/D 轉(zhuǎn)換器的功能是將不太容易直接檢測(cè)的模擬量轉(zhuǎn)換成較為方便操作的數(shù)字量，通常也稱為 ADC。EA/VPP：EA 為訪問外部或內(nèi)部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)。此時(shí)的輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。控制線RST/VPD：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。程序校驗(yàn)時(shí)作 8 位地址總線用。P2 口：8 位準(zhǔn)雙向并行 I/O 口。P0 口：8 位漏極開路雙向并行 I/O 端口。 XTAL2：振蕩器的反向放大器輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入，當(dāng)使用外部振蕩器時(shí)用于輸入外部振蕩信號(hào)。 Vss：低電平。它采用 Intel 公司可靠的CHMOS 工藝技術(shù)制造的高性能 8 位單片機(jī)。下面主要對(duì)重要芯片的引腳及功能進(jìn)行介紹?；诒菊n題的設(shè)計(jì)要求，所以這里選用 MCS51 系列單片機(jī)中的 80C52 單片機(jī)。這個(gè)類型的傳感器的優(yōu)點(diǎn)為：(1) 外形尺寸比較小，在比較小的空間安裝使用方便(2) 操作模式方便設(shè)置，有 25 種不同類型的操作模式可供選擇(3) 可對(duì)模擬量的檢測(cè)口可以隨便的改變重置以及調(diào)整(4) 擁有 7um 到 %分辨率(5) 最高 的快速響應(yīng)時(shí)間，比較靈敏(6) 擁有 2 個(gè)開關(guān)量輸出，可按鍵進(jìn)行開關(guān)設(shè)置(7) 模擬量的傳送大小為 0~10V 或 4~20mA(8) 檢測(cè)距離 220mm濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 FT50RLA 220 類型激光位移傳感器檢測(cè)距離 線性度 分辨率 開關(guān)頻率220mm % % 1000Hz響應(yīng)時(shí)間 最大輸出容量 外形尺寸 模擬量輸出40ms100 mA 50 x 50 x 17 mm 4 — 20 mA圖 傳感器參數(shù)表濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 4 石油管道過渡帶內(nèi)表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)MCS51 系列單片機(jī)是美國 Intel 公司在 MCS48 基礎(chǔ)上改進(jìn)后的產(chǎn)品，它的主要改進(jìn)是集成度高，其系統(tǒng)集片內(nèi)存儲(chǔ)器、片內(nèi)輸入、輸出部件于一體。激光位移傳感器是目前精度準(zhǔn)度最高的位移傳感器。激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測(cè)物的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)于測(cè)試的要求也不斷提高，激光傳感器被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。激光位移傳感器充分驗(yàn)證了激光的這些優(yōu)良特點(diǎn)，所以他能完成高精度的非接觸位移測(cè)量，可靠性同時(shí)也比較大 [17][18]。因?yàn)榧す夥较蛐苑浅：?，同時(shí)顏色單一容易分辨，亮度比較高等比較優(yōu)良特點(diǎn)。常見的激光測(cè)距傳感器，它通過記錄并處理光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)目標(biāo)距離。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。激光傳感器工作時(shí)，先由激光發(fā)射二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。 傳感器的選用根據(jù)本方案運(yùn)用激光傳感器測(cè)量，這樣測(cè)試的過程就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單、方便、快捷以及精確。使用傳感器時(shí)應(yīng)該加以考慮的一大元素。從經(jīng)濟(jì)方面考慮，應(yīng)該從實(shí)際需求來選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。傳感器在測(cè)試系統(tǒng)第一位，所以傳感器的對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)果以及準(zhǔn)確度產(chǎn)生直接的影響。盡量減輕工作環(huán)境對(duì)傳感器造成的不良影響。我們必須選用設(shè)計(jì)、制造良好的傳感器，并且在適當(dāng)?shù)氖褂脳l件使用適合的傳感器，才能保證傳感器工作的可靠性，使其可靠性穩(wěn)定在一個(gè)較好的范圍之內(nèi) [14]。對(duì)傳感器可靠性影響的因素有時(shí)間、環(huán)境等。但是也存在有的傳感器也可以在它的近似線性區(qū)域內(nèi)工作。只有在線性范圍內(nèi)傳感器的輸入和輸出才會(huì)成正比的關(guān)系。（3）線性范圍傳感器有在進(jìn)行工作時(shí)會(huì)有一個(gè)工作范圍，這個(gè)工作范圍間接地確定的傳感器量程。（2）響應(yīng)特性傳感器的響應(yīng)特性是指向傳感器發(fā)送信號(hào)，傳感器做出反應(yīng)的快慢。因?yàn)楫?dāng)靈敏度高時(shí)，在檢測(cè)過程中，一些與檢測(cè)無關(guān)的外界干擾信號(hào)也會(huì)被傳感器接收，然后干擾信號(hào)再被放大裝置放大，就會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成一些干擾，影響檢測(cè)數(shù)據(jù)。（1）靈敏度一般的來說，傳感器的靈敏度越高測(cè)量的結(jié)果越可靠，因?yàn)殪`敏度高，傳感器可以接收的變換量就越小，所得到測(cè)試數(shù)據(jù)就愈加的準(zhǔn)確。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。無論在日常的工業(yè)生產(chǎn)中還是科研中，傳感器的地位是非常重要的，我們對(duì)傳感器的類型、原理進(jìn)行深入的研究，從而研制探索出比較新型的新式的傳感器，對(duì)以后的工業(yè)自動(dòng)化，科技創(chuàng)新和發(fā)展有著極大的貢獻(xiàn)。作為測(cè)試系統(tǒng)結(jié)果的第一手信息，對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成直接影響。 傳感器作為在測(cè)試系統(tǒng)中尤為重要的一分子，它力、位移、速度、溫度等把被檢測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換成比較容易輸出和容易處理的電信號(hào)，然后測(cè)試系統(tǒng)的其他部分就會(huì)接收到信號(hào)，并作出相應(yīng)的動(dòng)作。其外形尺寸：長 79mm，直徑 d=8mm 傳感器的選擇傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被檢測(cè)的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 按一定規(guī)律變換為電信號(hào)或其他所需形式的信號(hào)輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。（1）連接絲杠的電機(jī)最終選擇國產(chǎn) BF 系列類型的反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為130BF001，其具體的參數(shù)如下表 :其外形尺寸：長 170mm ，直徑 130mm，電動(dòng)機(jī)軸直徑 d=14mm。因?yàn)閱纹瑱C(jī)發(fā)送的或從環(huán)形分配器傳送的電流信號(hào)一般不大，電流只有幾毫安，必須用功率放大器將要輸入的脈沖電流放大，使其增加到能帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流，從而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以只要控制輸入電脈沖和頻率就可以較為精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的角度和運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。如圖 所示。 圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性：使用的驅(qū)動(dòng)電源與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性與密不可分的關(guān)系。 對(duì)步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩大小造成直接影響的因素與電動(dòng)機(jī)空間大小、線圈的總匝數(shù)、線圈磁通量大小、線圈中的電流，且成正比關(guān)系，所以說若果電動(dòng)機(jī)的有效體積空間愈大，線圈的匝數(shù)