基于聚磁检测原理的钢丝绳断丝损伤检测与实验研究

发布时间：2024-03-16 17:40

　　钢丝绳广泛应用于现代工业生产的各个关键领域,发挥着极为重要的作用。由于钢丝绳多用于环境复杂恶劣的生产工况下,在长期作业过程中受极不确定性载荷、机械冲击、磨损腐蚀等因素影响,故极易产生断丝、腐蚀、磨损等损伤,且不易被及时发现,对生产安全和生产人员存在重大的安全隐患。因此,对钢丝绳损伤进行准确的检测诊断,避免钢丝绳生产事故的发生,在保障生产人员安全和提高生产效益方面具有十分重要的意义。近年来,虽然对于钢丝绳损伤检测技术的研究很多,但由于钢丝绳结构的复杂性、钢丝绳工作环境及损伤形式的多样性,其实际检测效果不尽人意。钢丝绳损伤后形成的磁场特征及变化形式复杂多样,再加上其损伤本质与所形成的磁场特征,至今为止未形成成熟完善的理论关系模型,导致钢丝绳损伤检测技术的发展十分困难,相关研究所涉及的检测仪器,对于钢丝绳损伤的检测精度及通用性方面也存在较多问题。本文在综合分析国内外关于钢丝绳损伤电磁检测原理、方法及钢丝绳损伤漏磁场特征的基础上,提出了基于聚磁检测原理的钢丝绳断丝损伤检测方法,设计了钢丝绳损伤检测励磁器、钢丝绳损伤聚磁检测传感器,并利用有限元分析技术对励磁器和传感器的结构及各项性能指标进行了仿...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究来源及意义
        1.1.1 研究来源
        1.1.2 研究意义
    1.2 钢丝绳无损检测国内外研究现状
        1.2.1 国外钢丝绳检测技术研究现状
        1.2.2 国内钢丝绳检测技术研究现状
        1.2.3 钢丝绳损伤检测实验装置研究现状
        1.2.4 钢丝绳无损检测尚存在的问题
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 钢丝绳断丝损伤检测原理
    2.1 钢丝绳损伤形式
        2.1.1 钢丝绳结构分析
        2.1.2 钢丝绳损伤类型及特征
    2.2 钢丝绳断丝损伤漏磁场分析
        2.2.1 钢丝绳材料的磁化特性
        2.2.2 钢丝绳断丝损伤漏磁场分析
    2.3 钢丝绳断丝损伤聚磁检测原理
    2.4 本章小结
第3章 聚磁检测传感器设计与仿真分析
    3.1 聚磁检测传感器结构
    3.2 励磁器设计
    3.3 聚磁检测器设计
        3.3.1 聚磁检测器硬件设计
        3.3.2 聚磁检测器电路设计
    3.4 聚磁检测传感器性能仿真分析
        3.4.1 ANSYS Maxwell仿真分析软件功能介绍
        3.4.2 建立钢丝绳聚磁检测传感器有限元分析模型
        3.4.3 钢丝绳聚磁检测传感器励磁效果仿真分析
        3.4.4 钢丝绳聚磁检测传感器检测效果仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 钢丝绳断丝损伤信号采集系统设计
    4.1 钢丝绳断丝损伤信号采集系统硬件设计
    4.2 钢丝绳断丝损伤信号采集系统软件设计
        4.2.1 LabVIEW简介
        4.2.2 基于LabVIEW的数据采集系统软件设计
    4.3 本章小结
第5章 钢丝绳断丝损伤检测信号处理方法研究
    5.1 钢丝绳断丝损伤检测信号小波降噪研究
        5.1.1 信号小波分解原理概述
        5.1.2 信号小波消噪算法
        5.1.3 小波能量
    5.2 钢丝绳损伤信号特征提取方法研究
    5.3 本章小结
第6章 钢丝绳断丝损伤检测实验装置与实验研究
    6.1 钢丝绳断丝损伤实验装置硬件设计
        6.1.1 实验装置设计方案与结构确定
        6.1.2 钢丝绳模拟加载系统设计
        6.1.3 钢丝绳无损检测系统硬件设计
    6.2 钢丝绳损伤检测实验装置数控系统设计
    6.3 钢丝绳断丝损伤检测实验
    6.4 钢丝绳断丝损伤检测实验数据处理
        6.4.1 损伤检测信号降噪处理
        6.4.2 损伤检测信号特征量提取
    6.5 钢丝绳断丝损伤实验结果分析
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3929894