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基于嵌入式Linux的管道无损检测系统的设计与实现
资料介绍
随着国民经济的迅速发展,工业领域中管道的应用越来越多,这些管道在长期使用中容易发生裂纹、腐蚀和疲劳损伤等潜在的缺陷,这些缺陷如不及时处理,就会造成不堪设想的后果。而当今,大部分管道探伤检测现场的作业环境比较复杂,一般要求探伤系统体积小,携带方便。但是现存的便携式无损探伤系统大多采用的是单片机或 DSP架构来实现的,这样的系统软件在设计上和实现上难度都很大、代码向下移植和重用也不容易,还不利于系统的升级和维护,以及二次开发;并且系统体积大、不易携带,这就会给场外作业带来诸多不便。然而,嵌入式技术广泛应用于小型智能设备,如:智能手机、PDA、打印机等,越来越趋向于小型化与智能化;随着计算机电子、半导体技术的迅速发展,嵌入式技术也逐渐应用于无损探伤检测领域,将会给该领域带来广阔的发展前景。
本课题以某机电设备厂的实际科研项目为背景,设计了便携式无损探伤系统,该系统采用漏磁无损检测方法。根据用户需求,本文设计的这种基于嵌入式Linux的管道漏磁无损检测系统,共分为三个部分,分别为纵向数据采集板(A端)、横向数据采集板(B端)和手持设备(C端)。横、纵向数据采集板均是以高性能的STM32f103RDT6为处理器,作为数据信号处理的核心;手持设备端是以内核为Cortex-A8的三星S5PV210为主处理器的Tiny210为控制中心。嵌入式系统运行平台是arm-Linux,图形应用程序开发采用的是高性能的GUI系统开发工具包Qt/Embedded。系统各个模块间通过无线方式进行数据传输,其中,A采集板和B采集板之间数据传输的无线通信模块芯片采用的是NRF24L01,B采集板和手持设备端之间采用Wifi数据通信方式。在系统的软件设计中,采用层次化和模块化的设计思想,使用面向对象的设计方法;并且充分利用Qt/Embedded丰富的类,完成了探伤数据采集、数据处理、数据显示、数据存储和数据回显等功能,最终实现图形用户界面的可视化管理,界面友好,操作简单。在此基础上,对检测数据采用EMD改进算法进行处理,通过仿真验证该改进算法能够有效的对检测数据进行处理,处理结果较为理想。
本文最后对系统进行了功能和性能测试,测试结果表明,系统运行稳定可靠,满足用户需求。
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