跨座式单轨轨道梁在役锚固螺杆超声波信号自动采集方法和系统

论文摘要

重庆市轻轨采用的是跨座式单轨制式交通系统,在该交通系统中,安装有上万根锚固螺杆,它们是连接轨道梁和墩台的关键受力部件,其健康服役对轻轨的正常运行起着至关重要的作用,因此它们的健康监控与检测显得极为重要。目前,工程上一般采用超声无损检测技术对锚固螺杆进行健康检测,主要是检测经过长期服役后在其内部产生的裂纹或缺陷。在利用超声无损检测技术对锚固螺杆进行健康检测时,目前主要是靠人工操作来完成检测过程的,由于重庆市轻轨交通系统中的锚固螺杆数量庞大,而且该交通系统是一种典型的城市高架轨道系统,操作时必须在高空作业,因此采用人工检测方式存在很大的危险性且检测效率十分低下。本文的研究目的是利用超声无损检测技术,提出一种在役锚固螺杆超声波信号自动采集的方法,并设计一套自动采集系统,实现对待测锚固螺杆超声波信号的自动采集。在采集信号的同时,自动对超声波传感器所接收到的锚固螺杆超声波信号进行小波消噪处理及有效性分析,即对有效的信号进行保存,对无效信号舍弃并重新采集,从而提高锚固螺杆超声波信号采集的效率和可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 锚固螺杆检测的研究现状
• 1.2.2 锚固螺杆声波检测技术的现状
• 1.3 本文的研究目的和研究内容
• 1.3.1 本文的研究目的和内容
• 1.3.2 本文章节组织
• 2 超声波无损检测的理论基础
• 2.1 超声波物理特性
• 2.1.1 超声波基本参数
• 2.1.2 超声波的反射与折射
• 2.1.3 超声波的耦合液的选择
• 2.2 超声波纵波探伤基本原理
• 2.3 变型波的影响
• 2.4 超声检测的优点
• 2.5 本章小结
• 3 锚固螺杆超声波信号自动采集系统设计
• 3.1 自动采集系统简介
• 3.2 自动采集系统的硬件选型
• 3.3 超声波传感器自适应安置装置
• 3.4 采集系统的工作原理及工作流程
• 3.5 本章小结
• 4 锚固螺杆超声波信号预处理
• 4.1 超声检测信号预处理方法综述
• 4.2 锚固螺杆超声波信号的小波消噪
• 4.2.1 小波消噪原理
• 4.2.2 小波基的选择
• 4.2.3 小波消噪实验结果
• 4.3 本章小结
• 5 锚固螺杆超声波信号的有效性分析
• 5.1 有效性分析的必要性
• 5.2 有效性分析区间的确定
• 5.3 超声波信号的时域有效性分析
• 5.3.1 超声波信号回波搜索
• 5.3.2 超声波采集自动增益调整
• 5.4 有效性分析方法评估
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录