基于漏磁原理的钢丝绳断丝损伤定量识别研究

发布时间：2025-04-11 03:00

　　钢丝绳作为一种铁磁性构件,具有承载能力强、自重轻、局部小缺陷不会发生骤断特点,普遍应用于港口、煤矿、起重等领域,其工作环境恶劣,经过长时间的使用必然发生磨损、疲劳、锈蚀等缺陷,最终导致断丝或骤断,这将对人的安全造成重大的威胁。本文以钢丝绳出现的断丝缺陷检测为目标,采用嵌入式ARM技术、模式识别和神经网络等方法对钢丝绳断丝进行检测与定量识别,主要完成了以下研究和工程实践:1.介绍了钢丝绳断丝损伤形式,分析了钢丝绳缺陷漏磁场形成机理,构建了基于磁荷理论的钢丝绳漏磁信号仿真模型,为后续断丝损伤信号分析和识别提供了理论基础。2.设计了钢丝绳磁化装置,介绍了霍尔传感器的检测原理及其在钢丝绳磁化装置中排布的位置。搭建了基于STM32的钢丝绳检测系统软硬件平台,并对系统各个电路模块性能进行了测试分析。系统采用等空间采样避免了检测速度的影响,同时记录钢丝绳缺陷出现的位置,设计的检测系统工作稳定可靠。3.研究了钢丝绳缺陷信号的频谱特性,提出了两种股波信号的抑制方法。针对股波信号幅值大,但频带较窄的特点,设计了陷波滤波器,消除股波信号;研究了小波分析方法,利用Mallat算法对钢丝绳缺陷信号进行分解,设定阈...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1钢丝绳结构

第二章钢丝绳损伤形式、检测原理及漏磁信号仿真7第二章钢丝绳损伤形式、检测原理及漏磁信号仿真2.1钢丝绳结构及损伤形式钢丝绳相对其他类型的提升构件来说是较为复杂的，其结构如图2.1所示。从截面上看，它是采用多个绳股相互绕制形成的，而绳股是由多根相同直径小钢丝沿着股芯捻制。图2.1钢....

图3.2HAL-G1321的实物图

第三章钢丝绳检测装置和采集系统设计3.1.2霍尔传感器实物图和内部构造本文采用的霍尔传感器型号为集成霍尔传感器HAL-G1321，该传感器带有温度补偿功能，克服了一般霍尔元件温漂对输出信号的影响，从而简化了钢丝绳局部缺陷检测过程中的反馈补偿处理电路（不需再加温度补偿....

图3.17漏磁信号采集系统的硬件实物图

第三章钢丝绳检测装置和采集系统设计313.5硬件系统平台及漏磁信号波形显示设计的16通道钢丝绳漏磁信号采集系统的硬件实物如图3.17所示，该系统主要组成部分包括STM32微控制器、2片内存、2片AD7606、8片运放芯片TLC2254、LCD液晶屏接口以及USB转USART等。本....

本文编号：4039398