厚壁管超声无损检测软件开发与关键技术

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1、中图分类号：TB553UDC分类号：621厚壁管超声无损检测软件开发与关键技术作者姓名崔立铭学院名称机械与车辆学院指导教师周世圆副教授答辩委员会主席徐春广教授申请学位工程硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月厚壁管超声无损检测软件开发与关键技术崔立铭2015年6月SoftwareDevelopmentandKeyTechnologyofUltrasonicNondestructiveTestingforThick-wallPipesCandidateName：LimingCuiSchoolorDepartment:School

2、ofMechanicalEngineeringFacultyMentor:AssociateProf.ShiyuanZhouChair,ThesisCommittee：Prof.ChunguangXuDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别

3、标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要软件是无损检测系统的核心，首先，软件起到控制作用，能够保证检测效率和准确性；同时，软件是人机交互接口，是将用户需求转换成系统功能的桥梁，可以说软件直接决定了系统的功能与性能。实现自动化、智能化无损检测是当前无损加检测软件发展趋势，本文面向厚壁管超声无损检测技术难题，依据课题组目前厚壁管

4、无损检测方法和无损检测硬件装置，针对厚壁管超声无损检测特殊性，设计与开发一款适用与工厂多通道、自动化、智能化的检测软件，实现厚径管无损检测。本文中软件为了保证数据管理逻辑性和互换性，采用分层设计思想，厚壁管超声无损检测软件按照界面层、数据层、设备层和通讯层进行划分，使软件功能层次清晰、数据管理方便。同时，软件为实现多通道管材超声自动无损检测，实现超声无损检测参数设置、机械结构调整运动、超声无损检测扫查功能设置、A扫图形显示和扫查条形图显示功能，并在检测试验中得到验证，能够扫查检测到0.8mm×2mm、0.8mm×3mm的体积型缺陷，10mm×0.2mm×0.

5、5mm的内表面横向缺陷、外表面横向缺陷、内表面纵向缺陷、外表面横向缺陷。本文对多通道收发仪采集到的大量数据传输与显示遇到的问题，进行基于Socket的多通道大量数据传输与显示研究，1）采用多线程方式通讯避免消息堵塞带来的卡死问题；2）采用累积上传与分频上传的方式实现大量数据传输；3）采用缩率图和双DC绘图方式，保证图像显示效率和质量，经过检测试验验证，能够实现厚壁管检测过程12个通道采集数据大量数据传输与显示。为了实现软件智能化检测，设计了适合工厂管理的人员管理功能和管材管理功能，赋予不同类型人员不同软件功能权限，同时，在数据库中保存管材信息、超声收发仪参数

6、、扫查参数，当操作人员选择管材后，无需设置参数，直接进入扫查界面，实现智能化检测。针对检测过程中难以找到最优偏心距的问题，设计基于能量数学模型优化偏心距方法，通过在介质分界层超声波能量变化规律和端角反射过程能量变化规律，计算出能量和偏心距数学模型，用于估计最优偏心距。针对厚壁管检测过程中，超声波波型复杂，检测参数计算难得问题，设计了声线仿真的图像化管材零件检测辅助软件，辅助软件能够预估检测参数、仿真声I北京理工大学硕士学位论文波传播路径、计算超声波回波声时，实现了检测参数设计方面的智能化。三维显示符合检测软件智能化的发展趋势，本文对管材三维显示方法进行研究，

7、基于OpenGL实现一种管材缺陷显示方法，能够使检测结果更直观，简化检测人员建模过程。关键词：软件；厚壁管；超声检测II北京理工大学硕士学位论文AbstractSoftwareisthekernelofthenondestructivedetectionsystem.Fistofall,thesoftwareplaysaroleinsystemcontrol,whichensurestheefficiencyandaccuracyintestingprocess.Meanwhile,thesoftwareisthehuman-computerinterfac

8、e,whichisthebridgebetweenu