论文题目: 基于磁弹效应检测钢缆索索力方法及系统的初步研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 仪器科学与技术
作者: 宁昕
导师: 黄尚廉
关键词: 磁弹效应,磁测量,钢缆索,索力,磁导率
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 钢缆索是一种重要的承力构件。对钢缆索的受力状况进行检测,判断和分析钢缆索的结构健康状况,是工程界至今仍未能很好解决但又亟待解决的问题。基于磁弹效应原理对钢缆索应力进行检测是一种长寿命、高精度和低成本的检测方法,从长远看,通过磁弹效应测量缆索应力是一种最具潜力的方式。该方法的国内外研究水平尚未成熟,目前面临的主要问题是测量信号提取与处理困难,缺乏足够的实验数据,测量系统缺乏灵活性以及信号处理方法不完善。 本论文从系统硬件构成与信号处理方法两个方面展开了研究,主要完成了以下研究工作: ① 基于磁弹效应,定性分析钢缆索索力测量原理。 ② 结合实际测量需要,进行了磁路设计。 ③ 进行了交流励磁电路与脉冲励磁电路的设计与分析,搭建了可以灵活调整的励磁电路。 ④ 在硬件平台基础上,提出了多种数据处理方法,设计了相应的滤波器。 ⑤ 完成了磁弹性测量的温度与拉力试验,并在全面分析实验结果基础上,提出了改进方案。 通过大量的实验数据表明,本系统能够实现通过测量磁特性的变化来准确测量缆索的应力,达到了设计要求。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1．1 钢缆索索力检测的重要性
1．2 缆索索力测量的国内外研究简介
1．2．1 压应力法测量索力
1．2．2 利用拉索振动测量索力
1．2．3 压应力法和频率法的局限性
1．2．4 磁弹性法测量钢索索力的国内外研究简介
1．3 本论文的研究工作
1．4 本章小结
2 磁弹性基本原理与总体方案设计
2．1 磁弹性测量应力的基本原理
2．1．1 准静态磁滞回线与磁特性参数简介
2．1．2 铁磁特性与应力之间的关系
2．1．3 通过幅度磁导率测量应力
2．1．4 通过微分磁导率测量应力
2．1．5 通过其它参数测量应力
2．2 磁导率测量的实用方法
2．2．1 磁滞回线定标的示波器方法
2．2．2 实用微分磁导率测量方法
2．3 总体方案设计
2．4 本章小结
3 传感器设计与初步试验
3．1 无外壳的线圈式传感器的设计与试验
3．2 纯铁外壳磁弹性传感器的设计
3．3 目前传感器存在的问题与改进方案
3．4 本章小结
4 励磁电路设计
4．1 励磁电路的基本思路
4．2 放大电路设计
4．3 交流励磁方案设计
4．3．1 交流励磁电路的构成
4．3．2 交流励磁电路的分析
4．4 脉冲励磁方案设计
4．4．1 脉冲励磁电路的构成
4．4．2 脉冲励磁电路的分析
4．5 本章小结
5 数据采集与处理系统
5．1 系统选型与DSPS介绍
5．2 系统的信号采集与处理功能
5．2．1 系统的信号采集
5．2．2 系统中的滤波处理
5．2．3 系统中的积分和平滑处理
5．2．4 系统中的其它数字信号处理功能
5．3 本章小结
6 温度与拉力试验及其结果分析
6．1 温度试验与结果分析
6．1．1 温度试验的目的与试验条件
6．1．2 温度试验中的数据处理与分析
6．2 拉力试验与结果分析
6．2．1 拉力试验的目的与试验条件
6．2．2 交流励磁的试验数据处理与分析
6．2．3 脉冲励磁的试验数据处理与分析
6．3 综合分析与结论
6．4 本章小结
7 结论与展望
致谢
参考文献
附录
发布时间: 2005-11-07
参考文献
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