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1、题 目：复杂断面重轨在线无损检测系统设计利用虚拟仪器实现超声波探伤3内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文
2、）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文
3、版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献
4、8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提
5、供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它复杂断面重轨在线无损检测系统设计利用虚拟仪器实现超声波探伤摘 要目前国内生产的超声波探伤仪主要是以微处理器为核心，以大规模集成芯片为外围电路的智能化仪器。这类仪器硬件电路设计复杂，硬件成本高，设计周期长，而且仪器的功能和性能受到硬件的约束，如探伤仪难以直接判断缺陷的性质，升级需要从硬件着手等。针对这些缺点，本设计采用虚拟仪器技术设计了一台虚拟超声波探伤仪。这种仪器是指由计算机、虚拟仪器软件、通用接口硬件组成的测试系统。它从根本上克服了传统仪器的上述缺点，利用了计算机的资源，实现了仪
6、器的高度智能化。设计分成两部分。一部分是硬件设计，其作用是传统超声波探伤仪发射超声波，对重轨进行测量后，PCI-6221数据采集卡接收缺陷回波信号，并发送给计算机。另一部分是软件设计，该部分包括用户界面设计和缺陷信号的处理与显示等。关键词：虚拟仪器；超声波探伤；数据采集The Design of Online Nondestructive Testing System of Complex Cross-section Heavy RailUsing Virtual Instrument to Achieve Ultrasonic Flaw DetectionAbstractThe curren
7、t domestic production of ultrasonic flaw detector takes the main microprocessor as the core and a large-scale integrated circuit chips as the external intelligence apparatus. Such equipment has a complex circuit design for hardware, high cost of hardware, long design cycles, the equipment functional
8、ity and performance are bound by the hardware at the same time, such as it is very difficult to determine the defect for detectors, hardware is needed for upgrade, and so proceed.For these shortcomings, the design of a virtual instrument technology designed a virtual ultrasonic flaw detector. The eq
9、uipment includes computer, the software of virtual instrument and common interface hardware. It fundamentally overcomes the above-mentioned shortcomings of the traditional apparatus, uses the computer resources, realizes highly intelligent of the apparatus.The design is divided into two parts. One p
10、art is the design of hardware, and its role is the traditional ultrasonic flaw detector launching ultrasonic, after measuring heavy rail, PCI-6221 data acquisition card receives defective signal, and sends it to the computer. The other part is the software design, which part includes the user interf
11、ace design and the processing of defects signal and display, and so on.Key words: virtual instruments; ultrasonic testing; data collection47内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目 录摘 要IAbstractII第一章 引言11.1课题研究的目的意义11.2超声探伤的优点及国内外现状11.3基于虚拟仪器技术的超声波探伤仪31.4重轨的形状及探伤原理41.5本章小结6第二章 虚拟超声波探伤仪的总体结构8第三章 虚拟超声波探伤仪概述113.1超声波概述113
12、.1.1超声波的基本概念113.1.2超声波的分类123.1.3超声波在平面异质界面上的效应133.2超声波探伤的设备组成5173.2.1超声波探伤仪173.2.2探头的种类和结构193.2.3标准试块193.3本章小结20第四章 虚拟超声波探伤仪的硬件部分214.1硬件基本结构214.2超声波发射电路4214.2.1调谐式发射电路224.2.2非调谐式发射电路234.3 PCI-6221数据采集卡234. 4数据采集卡与计算机的通信244.5本章小结25第五章 虚拟超声波探伤仪的软件部分265.1 LabVIEW简介265.1.1虚拟仪器的组成275.1.2虚拟仪器的基本工作原理295.2虚
13、拟超声探伤仪软件界面的设计295.2.1滤波315.2.2缺陷显示315.2.3保存数据355.2.4读取数据365.3本章小结36第六章 调试及总结376.1调试376.1.1找出语法错误386.1.2慢速跟踪386.1.3断点与单步执行396.1.4设置探针396.2总结及展望396.2.1总结396.2.2展望41参考文献42附录A 虚拟超声波探伤仪射频显示程序框图45附录B 虚拟超声波探伤仪视频显示程序框图46致谢47 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章 引言1.1课题研究的目的意义无损检测以不损坏被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料、零部
14、件、结构件进行有效的检验和测试，以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。无损检测技术在现代工业的各个方面都有着广泛的应用，体现在改进产品质量、产品设计、加工制造、成品检验以及设备服役的各个阶段，体现在新材料和新技术的研究中，也体现在保证机器零件、最终产品的可靠性和安全性上。世界各国对无损检测技术的研究都非常重视。例如美国为了保持它在世界上科学技术的领先地位，早在1979年的政府工作报告中提出要成立的六大技术中心中，无损检测技术便是其中之一，日本制定的21世纪优先发展四大技术领域之一的设备延寿技术中，也把无损检测放在十分重要的位置。另外，无损检测技术所能带来的经济效益也是明显的，目前我国的生产投入不比日本少，而国民生产总值只有日本的三分之一左右，这种现象主要是由于我国产品质量上存在问题而导致大量产品报废所致。据测算，我国不良品的年损失约2000亿元。再者，无损检测的经济效益还表现在产品的竞争能力上，在无损检测技术支持下提高产品质量和可靠性，是保证产品进入国际市场的决定性因素之一l。因此，研究新型、可靠、低成本、高性能的无损检测仪器关系着我国生产力的全面提高，意义长远重大。1.2超声探伤的优点及国内外现状目前常用的无损检测方法有五种：射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤和超声波探伤，其中超声波探伤是应用最广的一种。超声波是一种弹性波，具有指向
