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1、太原理工大学硕士学位论文基于金属磁记忆法的钢绳芯胶带故障检测系统研究姓名：许伟申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：乔铁柱20100401太原理工大学硕士研究生学位论文基于金属磁记忆法的钢绳芯胶带故障检测系统研究摘要钢绳芯胶带运输机是目前煤矿、冶金、港口、大型化工、钢铁企业和水利工程的重要运输设备，具备运输效率高、速度快、距离长、负载重等特点。但是钢绳常常因胶带破损发生锈蚀、断丝、磨损、变形等故障，若不及时检测出来加以处理，一旦钢绳芯胶带出现断带事故，极易造成严重的经济损失和人员伤亡。当前采用超声、射线
2、、磁粉、渗透和涡流等无损检测（NondestructiveTesting，NDT）方法对已经存在的缺陷进行检测，具有较高的检出率，但这些传统的方法NDT因方法具有设备体积大、操作复杂、对人员素质要求高等缺点，且每一种方法都又各自的局限性。金属磁记忆（MetalMagneticMemory，MMM）检测技术[1]可以准确探测出被测对象上以应力集中区为特征的危险部件和部位，是一种新的无损检测方法，对金属构件的早期失效和寿命评估有重要意义。与传统的无损检测方法相比具有提离效应小﹑不需要磁化和清洁处理钢丝绳。对钢绳芯胶带的检
3、测本质上就是对钢丝绳的检测。绪论中通过对目前钢丝绳无损检测方法的概述，分析现有各种无损检测原理和检测方法的优缺点。研究现阶段对钢绳芯胶带检测的技术，现阶段无损检测方法能做到定性分析却做不到定量分析。金属磁记忆法可以做到定性分析和定量分析。所以是无损检测的新方向。第二章是研究钢绳芯胶带的结构及运行机理。钢绳芯胶带有两种，其结构差别主要是有无帆布。钢绳芯胶带在运行中会出现各种故障，重点阐述金属磁记忆法检测钢绳芯胶带的原理。I太原理工大学硕士研究生学位论文第三章研究检测系统原理。研究测量基本要求﹑磁检测元件﹑磁测量方法﹑磁
4、测量探头分类﹑磁电信号的时空域采样方法﹑磁电信号的解释的形式分类等基本知识。本课题选用霍尔元件作为钢绳芯胶带的磁检测元件。第四章设计研究检测系统。钢绳芯胶带检测系统主要是探头阵列信号的采集和处理﹑上传。霍尔元件探头输出的是微弱包含干扰的电压信号，所以对其电压信号进行放大﹑滤波送到LPC2368自带A/D采集。LPC2368微控器系统通过处理﹑储存﹑显示最后上传数据到上位机。同时在LPC2368微控器上移植实时操作系统µC/OS-II，建立任务方便以后系统的修改和扩展。第五章软件系统研究。划分任务，移植µC/OS-II
5、系统后。首先完成系统的初始化，建立6个任务级并设计任务之间的关系，画出任务详细的流程图，最后完成用户应用程序。第六章检测信号分析。使用检测系统采集现场钢绳芯胶带数据，对采集到的数据进行分析，判断出钢绳芯胶带现在运行的状态。关键词：金属磁记忆，钢绳芯胶带，霍尔元件，传感器阵列，LPC2368，µC/OS-IIII太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYOFMETALMAGNETICMEMORYTECHNOLOGYUSEDFORSTELL-CORDBELTSTESTINGGABSTRACTNowthesteel-cord
6、beltconveyoristheimportanttransportequipmentofthecoalmine,metallurgy,ports,large-scalechemicalindustry,ironandsteelenterprisesandwaterconservancyprojects.Ithasthetransportcharacteristicsofhighspeed,longdistance,heavyloadandsoon.However,thesteeloftenhasthetroubl
7、esofrust,brokenwires,wearanddeformationbecauseofthebreakageadhesivetaperope.Ifthetroublescannotbedetectedanddealwithintime,oncethesteel-cordbelthappentheaccidentsofjointbreak,seriouseconomiclossesandcasualtieswillbecaused.Atpresent,theNondestructiveTestingmetho
8、ds,suchasultrasound,ray,magneticparticle,infiltrationandeddycurrent,cantestthedeficienciesexist,andhavehighdetectionrate.Butthesemethodscannotsolvetheearlydiagnosisproblemof
