鋼絲繩斷絲無損檢測裝置設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-02 13:35本頁面
【正文】 4 二階有源低通濾波電路截止頻率取100Hz，通帶增益Kp=1，根據(jù)二階有源濾波器電容選擇用表可查出C4=，根據(jù)選擇電容C4的實際值，按照下式計算電阻換標系數(shù)K=10其中單位為Hz，C4單位為。Vdc電壓輸出接線圖167。調(diào)整時可發(fā)現(xiàn)，盡管只旋轉(zhuǎn)其中一組電源輸出調(diào)整旋鈕，但兩組電壓輸出值會同時改變且顯示數(shù)字相同，只是一端為正，一端為負，此時即可得到一端正值、一端負值，且同為15Vdc的電壓輸出，其原理類似拿兩個電池頭尾相接串聯(lián)的情況。15Vdc電壓，需要先將兩組電源輸出中其中一組的正端接上另一組的負端，剩下未接的兩個輸出端便為電源輸出端，然后將電源供應器電源打開，并將儀表板上Tracking鍵按下，再由板面上調(diào)整旋鈕以調(diào)整出所需的177。當需要以正負電壓輸出時，可利用電源供應器上Tracking鍵之功能。圖32 LM741運算放大器管腳配置圖167。15Vdc的電源。12Vdc至177。 LM741運算放大器LM741是運算放大器中最常使用的一種，具有反相與同相兩個輸入端，由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號，經(jīng)放大后由輸出端輸出。差模增益：。N1N2性能一致，平衡對稱，構(gòu)成差動放大輸入級。 放大電路 鋼絲繩斷絲產(chǎn)生的漏磁場很微弱，一般只有幾高斯，當用霍爾傳感器檢測時，傳感器的輸出電壓只有幾毫伏，因此電路必須進行放大，本設(shè)計采用三運放共模抑制比放大電路，如圖31所示[35]。信號調(diào)理電路由放大電路和濾波電路兩部分組成。在鋼絲繩無損檢測系統(tǒng)中，信號的預處理裝置應達到如下功能和要求：（1）能夠?qū)鞲衅鬏敵龅臋z測信號進行不失真的放大、濾波等處理，信號電平達到A/D轉(zhuǎn)換的信號幅度范圍；（2）在進行多傳感器同時檢測時，能夠?qū)蝹€傳感器輸出信號進行獨立處理，各個處理通道間不應相互干擾；（3）能對放大器的增益進行調(diào)節(jié)；（4）信號預處理電路應盡量減少對檢測信號的干擾。 第3章 信號調(diào)理電路設(shè)計167。應用這一原理，只要檢測出霍爾元件兩端的輸出電壓，便可獲得鋼絲繩的斷絲損傷的信號。在工作溫度不變的情況下，視為一常數(shù)。圖24霍爾效應原理圖設(shè)K為霍爾靈敏度系數(shù)，I為電流強度、B為磁場的磁感應強度，θ為B和霍爾元件平面法線的夾角，則霍爾元件輸出的霍爾電壓為。如圖25所示，如果在垂直于磁場的導體里通過一定的電流，則在垂直電流和磁場的方向上存在一個電場，并在兩端有電動勢輸出，此現(xiàn)象稱為霍爾效應。圖23全磁通檢測法原理167。要不然就會丟漏信號。由式(21)可知，當線圈匝數(shù)N與運動速度v一定時，感應線圈輸出的電動勢e，能夠反映出鋼絲繩中磁通量沿繩軸向的變化，即鋼絲繩有效金屬斷面積沿鋼絲繩軸向的變化。當存在損傷的鋼絲繩相對于感應線圈運動時，感應線圈將產(chǎn)生感應電動勢。 感應法感應法運用感應線圈檢測，基于感應線圈檢測鋼絲繩損傷（亦稱全磁通檢測）的原理如圖24所示。 檢測元件漏磁場的測量通過磁敏感元件實現(xiàn)，較常用的是感應法和霍爾效應法。本設(shè)計選用的軟磁材料為工業(yè)純鐵。圖22永磁勵磁回路軟磁材料是勵磁回路中形成磁力線通路不可缺少的組成部分，其在勵磁磁路中用來改變磁力線方向，減小回路系統(tǒng)的磁阻，增大關(guān)鍵部位的磁通密度，聚集磁場。本設(shè)計選用釹鐵硼稀土永磁材料作為勵磁回路的勵磁源，因為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料具有創(chuàng)紀錄的高剩磁、高矯頑力、高磁能積。結(jié)合鋼絲繩探傷檢測實際，綜合考慮各種永磁材料的特性，選擇稀土材料的永久磁鐵是比較理想的。勵磁回路要求以最低的成本、最小的體積、最輕的重量、最優(yōu)的性能，使鋼絲繩中的磁場強度達到設(shè)計要求。鑒于以上優(yōu)點，在鋼絲繩斷絲探傷傳感器的勵磁裝置中，本設(shè)計選用永久磁鐵作為勵磁源。永久磁鐵的勵磁強度一般不能調(diào)整，在相同的勵磁效果下，對于中小直徑鋼絲繩（直徑小于40mm），采用永久磁鐵勵磁方式無論在體積、重量、使用方便性，還是在檢測成本上，與直流有源勵磁方式相比都有明顯的優(yōu)越性。交流勵磁法由于在鋼絲繩表面產(chǎn)生集膚效應或渦流，現(xiàn)己逐漸被淘汰。因此，針對被測構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點和測量目的，選擇磁化方法是磁化的關(guān)鍵。167。分析表明，對于鋼絲繩等細長構(gòu)件斷絲產(chǎn)生的局部漏磁的檢測，用高導磁材料制成的聚磁器，呈圓臺形，其中一端有凸臺。只采用多元件組合檢測方法時，隨著鋼絲繩直徑加大，元件數(shù)目增多；采用檢測信號相互疊加來消除繩股間漏磁場影響時，檢測元件的安裝，應達到一定的精度要求。當某一磁場中的鐵磁性材料表面出現(xiàn)裂紋等缺陷時，由于材料局部的磁導率降低（磁阻增加），一部分磁場將從材料中外泄出來，然后用霍爾傳感器檢測外泄的漏磁場。 斷絲的漏磁場檢測漏磁檢測原理如圖21所示。目前，能在工程中推廣使用的主要是電磁檢測法[1]。鋼絲繩無損檢測技術(shù)的方法和原理有十幾種之多。在這種情況下，人工目視檢查只得對鋼絲繩逐段清洗后仔細觀察，雖然如此，鋼絲繩內(nèi)部缺陷仍無法發(fā)現(xiàn)，這就要求研究其它的鋼絲繩檢測方法。盡管這種方法對現(xiàn)代工藝制造的鋼絲繩檢查效果越來越不理想，但目前許多鋼絲繩用戶仍然沿用此方法。這種方法只能檢查外部斷絲，且斷絲須向外翹起，同時速度還不能太快，但又不可太慢，因為太慢將會影響工作效率，另外工作人員還需精神高度集中，勞動強度較大。當鋼絲繩表面發(fā)生斷絲時，由于應力的作用使它向外發(fā)散，從而使斷絲露出繩外，這樣，最明顯、也是最原始的方法——人工目視檢查法（國外稱之為rag．a(chǎn)nd．visual）應運而生。因此，需要在現(xiàn)有探傷儀的基礎(chǔ)上研制出高性能、高可靠性的智能化檢測儀器來適應檢測的要求[1]。 隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，港口、礦山、建筑及其它行業(yè)的起重牽引設(shè)備日趨大型化，鋼絲繩越來越長，直徑不斷增大。 程序流程圖設(shè)計 20結(jié) 論 21參考文獻 22致 謝 23附 錄 2431前 言 鋼絲繩作為最重要的繞性構(gòu)件之一，因其具有抗拉強度和抗疲勞強度高、白重輕、彈性好、工作平穩(wěn)可靠、承受動載和過載能力強以及在高速工作條件下運行和卷繞無噪聲等許多優(yōu)點，在礦產(chǎn)、冶金、交通、建筑、旅游等國民經(jīng)濟主要行業(yè)和部門的提升、運輸及牽引等設(shè)備中得到廣泛的應用，如各類起重機、貨運客運索道、電梯、礦井提升機等都大量地使用鋼絲繩。 ADC0809 15167。 濾波電路 11第4章 硬件電路及軟件設(shè)計 13167。 LM741運算放大器 10167。 信號調(diào)理電路 8167。 感應法 5167。 鋼絲繩的磁化方法 4167。關(guān) 鍵 詞：鋼絲繩，霍爾傳感器，放大，濾波，A/D轉(zhuǎn)換，單片機 BROKEN WIRE ROPE NONDESTRUCTIVE TESTING DEVICE DESIGNABSTRACTWith the continuous development of society, the application of wire rope is increasingly wide at the same time more and more people concerns their design of realtime online monitoring
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