一、管道对接焊缝超声检测爬行器的研制（论文文献综述）
黄逢[1]（2019）在《球罐外部焊缝检测机器人系统的设计》文中进行了进一步梳理大型球罐作为大容量压力容器在工业中广泛应用,其焊缝检测对其运营的安全性至关重要。传统人工检测成本高、效率低、危险程度高,设计出自动化焊缝探伤系统具有重要意义。本文设计了一套能够在球罐外壁爬行的轮式爬壁机器人,采用Mecanum轮小车作为移动平台,用于搭载超声波探伤设备进行超声检测。首先介绍了机器人的关键结构,设计了独立悬架结构、球面调整适应机构。通过静力学计算分析了磁吸附的可靠性,验证了结构的合理性。根据超声探伤的工艺及探头外形尺寸设计出超声探头夹具,并根据探伤原理分析缺陷尺寸的计算方式。针对爬壁机器人使用时可能存在的坠落隐患,设计可以沿水管爬行的辅助悬吊机器人以确保安全。在机器人的运动控制中,建立了机器人在球面的运动方程,结合Mecanum轮的平面运动分解求出机器人的运动学逆解,用以进行爬壁机器人移动控制。通过悬吊机器人的运动分析,利用ADAMS对悬吊机器人的越障进行了虚拟样机仿真,验证了越障运动的可行性。根据机器人检测系统的工作任务的分析,结合其工作环境的特殊性,设计了适用于整套设备的硬件系统。机器人控制系统部分的通讯采用CAN总线式分布结构,机器人与远程控制电脑采用无线局域网进行数据传输。最后通过实验对爬壁机器人在曲面上的运动效果进行分析,测试了机器人的曲面爬行性能,通过搭建管道实验平台证明了悬吊机器人的越障能力和运动的可靠性,并且在实验平台上进行超声仪器的使用测试,验证爬壁机器人探伤方案的合理性和应用价值。
叶伟文,张在东,李洪刚[2]（2019）在《在役球罐焊缝相控阵自动检测系统的设计与应用》文中研究说明针对在役球罐环焊缝检测中爬行车双侧轮所在圆弧外径不同,导致爬行器难以沿焊缝中心线扫查的技术难题,提出了一种双侧轮异速的思路,论述了爬行器双侧轮异速的设计原理和实现方法,解决爬行器沿焊缝线性扫查的难题。配合相控阵检测系统对球罐焊缝进行检测,可以自动记录检测结果并在电脑端进行离线分析,该方法不仅能合理的分析评定缺陷,还能极大地提高检测效率。
邬再新,阮星翔,赵泓,宋成[3]（2017）在《管道对接焊缝超声检测扫查器机械设计》文中认为管道对接焊缝在役使用过程中容易产生各种缺陷,影响管道使用寿命。手动超声检测是目前在役管线对接焊缝检测最常用的方法,为了提高检测效率、增强检测的自动化程度,设计一款可自动扫查的扫查器,搭载超声探头,沿着管道对接焊缝方向进行自动扫描。通过CCD识别贴在管壁上的白色识别条进行运动轨迹的矫正;无线遥控器控制扫查器的运动状态,最终扫查结果在超声检测仪中实时显示、并记录。
阮星翔[4]（2017）在《管道环焊缝TOFD检测自动扫查系统设计》文中研究说明管道被誉为现代工业和人民生活的大动脉,对保卫国家能源安全、保障经济建设和居民生活具有重要意义。在安装和焊接过程中由于人为因素的影响或者在运行过程中受到介质、压力等因素的影响,管道最脆弱的地方——“对接环焊缝”可能出现不同程度的缺陷,从而影响管道的安全运行。为了保障在役管线能够安全、有效、稳定地运行,必须定期进行无损检测。传统的手动无损检测在过去一直是工业管道定期检验的主要手段;随着工业自动化水平的提高,自动化无损检测成为一个研究热点。在众多的无损检测中,超声检测因其自身特性而成为自动化无损检测采用的主要技术;自动化超声检测具有检测效率高、扫查重复性好等特点,越来越受到青睐。本文依托中国特种设备检测研究院的工程应用类研究项目“反馈式管道自动扫查装置研制”,以衍射时差法（TOFD）超声检测为技术手段,设计自动扫查器,通过扫查器搭载TOFD探头对在役管道环焊缝进行自动化TOFD检测研究。主要研究工作如下:（1）分析了国内外管道环焊缝自动扫查系统的研究现状;比较了几类结构的自动扫查器的优缺点,并针对现有的自动扫查器结构复杂、体积较大且运动不灵活等缺点,提出设计一款更灵活、方便、小巧的自动扫查器。本扫查器采用磁轮吸附式小车结构,与现有的自动扫查器相比,增加了CCD循迹功能,以实现自动纠偏;同时,采用无线控制,便于操作。（2）完成了对整个扫查器机械结构及其关键部件的设计。（3）通过对主控制器模块、CCD采集模块、电机驱动模块、无线遥控模块和电源转换等模块的设计完成了电路原理图;最后制作了PCB板、焊接了相关元器件,完成了整个硬件电路系统的设计与制作。（4）规划了扫查器的控制流程,分别采用黑线提取算法和PID控制算法,通过编程完成CCD循迹控制和PWM电机控制;建立了电机模型,对电机性能进行仿真;在Matlab中建立了控制系统的Simulink模型,对整个控制系统进行仿真,得到的系统仿真响应曲线满足响应时间快,运行稳定等要求。（5）分别在实验室环境和工业现场进行试验,验证了自动扫查器的运行指标满足工业现场检测的要求。
朱向荣[5]（2016）在《磁吸附高空探伤检测爬行器控制及超声检测集成系统》文中进行了进一步梳理传统的超声检测方法主要依靠检测人员亲临检测现场手工操作,这种方法存在检测效率低、评定缺陷客观性不强等缺点,特别是在高空环境下对检测人员的安全存在一定的隐患,因此磁吸附高空探伤检测爬行器的研制具有重要的意义。对于现有的探伤检测系统对各个功能模块集成程度低,如检测子系统、视觉子系统、控制机器人运动子系统不能进行统一控制,而需要用多种软件平台来控制实现。本文针对昆明鑫辉检测有限公司研发磁吸附高空探伤检测爬行器的需要,研究设计出一款集成度高和实用性强的磁吸附高空探伤检测爬行器控制及超声检测集成软件系统。本文在爬行器本体的基础上,设计了上位机端和下位机端两层控制体系结构,并且完成了下列研究:（一）实现了上位机端通过高级语言编程与信捷XCC系列PLC进行通信并且能够控制PLC。由于本项目所采用的信捷XCC系列PLC只能利用生产厂家的组态软件开发程序及自身生产的触摸屏发送控制指令,这就造成系统不能很好的集成。为了解决这个问题,本项目给PLC添加以太网模块,并且利用ModbusTCP协议,采用Socket套接字编程实现与PLC的网络通信,通过高级语言编程发送完整的数据帧给PLC,从而达到控制PLC的目的。（二）四通道超声波探伤检测子系统的实现。此子系统由上位一体机数据分析端和下位插有PCI总线模式的超声数据采集板卡的工控机数据采集端组成。实现的功能有:（1）采用Socket套接字编程,实现了数据分析端与数据采集端进行网络通信;（2）数据采集端负责将采集的超声数据发送给数据分析端并设置数据采集板卡工作参数;（3）数据分析端根据接收的超声数据绘制波形图和显示闸门套住的波峰位置信息以及绘制DAC曲线;（4）数据分析端通过向下位机数据采集端发送修改数据采集板卡工作参数指令,从而实现板卡参数的改变。此子系统在保存超声数据时是通过算法将数据与检测结果进行了置乱顺序保存及恢复顺序回放。（三）上位机端视觉子系统的实现。通过在上位机端调用摄像头厂家提供的SDK开发包函数实现图像数据传输和云台控制。（四）上位机端人机交互界面软件系统的实现。在此系统中能对爬行器运动及扫查操作机构、视觉子系统、四通道超声波探伤检测子系统进行高度集成与统一控制。本文的创新点是:（1）对本体控制器信捷PLC上位机端的高级语言编程;（2）对超声波数据与检测结果进行了置乱保存及回放;（3）实现了爬行器控制界面、视觉子系统控制界面以及超声检测子系统界面的集成与统一。
郑雄胜,张惠[6]（2013）在《船体大合拢焊缝超声自动检测爬行器控制系统》文中认为针对X射线检测成本高、工作量大、效率差,无法实现在大型船体大合拢对接焊缝缺陷检测中的自动化要求,设计了一种基于PLC控制的大型船体外板对接焊缝自动检测爬行器,该设备能够快速准确地对船体外板对接焊缝进行跟踪扫查、实时记录检测数据、标识缺陷和报警,从而实现了超声检测作业的自动化,可大幅缩短探伤时间,提高作业效率,并具有安全、可靠、作业成本低等优点。
王欢,刘运华[7]（2013）在《AUT和RT在海底管道工程中的应用比对评估》文中研究说明鉴于海底大口径管道施工过程中施工方法的特殊性,以及所使用铺管船的施工场地的局限性,从检测可靠性、经济成本、检测速度、HSE管理等多方面将全自动超声检测和射线检测进行效果比对,分析这两种检测方法的使用条件。对于材质相同,管径不变,坡口形式单一,施工场地有限,施工工期较紧的海底管道工程,建议推广使用全自动超声检测。
马保家,马洪文,曹为,李凯,王立权[8]（2011）在《环焊缝超声扫查器导轨夹持行走机构设计与验证》文中指出设计了环焊缝超声波扫查器导轨夹持行走机构。该行走机构采用带有凸缘的从动轮夹紧导轨,由类齿形主动轮与导轨啮合,驱动扫查器行走。为验证该行走机构的可靠性,设计并完成了与其原理完全一致的原理验证样机,同时进行了模拟扫查器沿环形导轨行走试验。试验表明,当自重24 kg对其施加600 N夹紧力时,行走机构能够可靠地沿环形导轨圆周运动。该行走机构原理验证样机为后续扫查器行走方案提供了可靠的依据。
李凯[9]（2011）在《管道环焊缝扫查器导轨夹持行走机构研究》文中提出油气输送管道由于处于特殊的工作环境中,因此管道对接环焊缝不可避免地会存在着缺陷,由此可能会为其作业埋下安全隐患,因此需要对输送管道的对接环焊缝进行检测。全自动超声检测（AUT）以其独特的优势成为管道环焊缝缺陷检测领域应用最为广泛的检测方法。随着我国近年来新建管线数量的急剧增加,为了保证管道环焊缝缺陷检测的可靠性并提高检测效率,研发智能化的超声检测设备已成为当务之急。本论文以国家“863计划”子课题“AUT检验设备国产化技术研究”为依托,对管道环焊缝超声扫查器的行走机构进行研究。本文首先确定了管道环焊缝自动检测设备的总体设计方案,进而对扫查器的机械结构和运动控制系统进行了简要介绍。基于扫查器总体设计方案对其导轨夹持行走机构和导轨的机械结构进行了细致研究。导轨作为扫查器的机械载体,起到联接和定位作用；行走机构主要包括四个部分：角度调整机构、夹紧自锁机构、驱动模块以及运动反馈模块。为了验证该行走机构的可靠性,本文设计并完成了与其原理完全一致的原理验证样机,同时进行了模拟扫查器沿环形导轨行走试验。试验结果表明自重24kg对其施加600N夹紧力时,行走机构能够可靠的沿环形导轨圆周运动。以试验数据为依据对主动轮与导轨的接触应力进行分析计算,并对导轨进行强度和刚度有限元分析。为了使扫查器沿环形导轨匀速运行以保证管道环焊缝检测的精度,本文建立了行走机构速度闭环控制系统的数学模型,并对其进行仿真,仿真结果表明该控制系统具有良好的精确性和动态响应特性；而后对控制系统的硬件和软件分别进行了设计,主要包括单片机控制模块,功率驱动模块和通信模块三部分,由上位机给微控制器预设扫查器行走速度,通过编码器将扫查器实际行走速度反馈给微控制器,微控制器将给定速度值与实际速度值进行比较,并通过数字PID控制算法调节直流电机转速,进而精确控制扫查器行走速度。基于理论设计本文完成了管道环焊缝超声扫查器工程样机,并进行了环焊缝缺陷检测试验,试验结果表明扫查器设计合理,缺陷检测效果良好,完全满足实际使用要求。
常冬艳[10]（2011）在《管道复杂焊缝扫查器的研究与设计》文中进行了进一步梳理目前,管道焊缝全自动超声检测系统技术在国内外业内得到公认,逐步取代传统人工检测技术,成为管道焊缝检测技术发展的趋势。随着我国管道结构应用量的增大,研制出具有自主知识产权的管道焊缝自动检测系统对管道工业的应用和发展具有十分重要的意义。本论文的开展基于国家“863”项目课题——“深水海管水下回接技术及AUT检验设备国产化技术研究”,针对环焊缝、螺旋焊缝和相贯焊缝这三种复杂焊缝具有不同的检测要求,进行相应的管道扫查器系统的研究,并进行机械装置的模块化设计。论文根据不同的复杂焊缝几何特点及实际工作要求,设计出多种扫查器机械装置模块,以应用于不同工作路径的检测工作。扫查器主要由爬行机构和探头调整机构两部分组成,则模块化设计主要包括这两部分的具体设计方案。根据扫查器模块的不同工作特点,在模块间进行组装,得到可适用于不同的复杂焊缝检测的扫查器。其中,环行链式爬行机构模块和螺旋链式爬行机构模块采用链连接结构,分别适用于对中小型管道中的环焊缝和螺旋焊缝检测的装置中；可伸缩探头调整机构模块与环行链式爬行机构装配,组成相贯焊缝链式扫查器,适用于对相贯焊缝的跟踪检测。本文重点对相贯焊缝链式扫查器进行具体结构设计和研究分析。该装置的静力学分析中,首先根据重力分量分析扫查器在环行工作中的各种失稳情况,然后建立箍紧力在克服各种失稳情况下随管道倾角和姿态角变化的函数模型,利用MATLAB进行结果分析。静力学分析对研究扫查器克服失稳情况,选材以及结构布置等方面起到指导作用。在研究相贯焊缝链式扫查器的运动学问题时,采用D-H法建立扫查器末端执行机构的运动学方程,并采用递推法求出运动学逆解。利用MATLAB对正、逆运动学模型进行结果分析,求出末端执行器的仿真轨迹曲线,验证了运动学方程建立的正确性,并求出扫查器各关节变量变化曲线图,验证了逆解建立的正确性和逆解的唯一性。本文以递阶式分层控制体系为指导思想,提出了相贯焊缝链式扫查器控制系统总体方案,并对以DSP为核心的控制系统硬件电路实施方案进行了简要的设计。研制了弹性导轨式管道环焊缝扫查器系统,对样机做了爬行试验和超声探伤试验分析。其中爬行实验结果表明该扫查器运行稳定,速度误差在控制范围内,验证了该扫查器满足功能方案的要求。基于RcurDyn软件对相贯焊缝链式扫查器进行虚拟样机仿真分析,验证了该扫查器运动学模型建立的正确性以及该装置设计的合理性。
二、管道对接焊缝超声检测爬行器的研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、管道对接焊缝超声检测爬行器的研制（论文提纲范文）
（1）球罐外部焊缝检测机器人系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.2.1 课题背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 无损检测技术 |
| 1.3.2 检测机器人 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 检测机器人整体方案与结构设计 |
| 2.1 球罐外部焊缝检测机器人总体设计方案 |
| 2.1.1 检测方案选择及机器人设计目标 |
| 2.1.2 检测机器人系统总体方案设计 |
| 2.2 爬壁机器人结构设计 |
| 2.2.1 四轮独立悬架总体结构 |
| 2.2.2 悬架弯曲壁面曲率适应分析 |
| 2.2.3 磁吸附能力分析 |
| 2.2.4 悬架越障分析 |
| 2.3 超声探头夹持机构 |
| 2.3.1 夹具结构设计 |
| 2.3.2 缺陷尺寸分析 |
| 2.4 辅助悬吊机器人结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 检测机器人系统运动学和动力学分析 |
| 3.1 Mecanum轮爬壁机器人基于球面的运动方程 |
| 3.1.1 球面坐标系转换 |
| 3.1.2 小车球面逆运动学方程 |
| 3.2 悬吊机器人运动分析 |
| 3.2.1 运动速度分析 |
| 3.2.2 越障运动受力分析 |
| 3.2.3 虚拟样机仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 检测机器人硬件系统的设计 |
| 4.1 检测机器人任务及硬件系统方案 |
| 4.1.1 检测机器人工作任务 |
| 4.1.2 硬件系统设计 |
| 4.2 主要硬件构成 |
| 4.2.1 驱动电机选取 |
| 4.2.2 电路硬件构成 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 焊缝检测机器人样机实验测试 |
| 5.1 Mecanum轮爬壁机器人爬行实验 |
| 5.1.1 实验平台搭建 |
| 5.1.2 曲面爬行与越障实验 |
| 5.1.3 重力补偿实验 |
| 5.2 悬吊机器人越障实验 |
| 5.2.1 实验平台搭建 |
| 5.2.2 带载与越障实验 |
| 5.3 超声板卡使用实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）管道对接焊缝超声检测扫查器机械设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 自动扫查器的爬行方式的选择 |
| 2 总体方案设计 |
| 2.1 自动扫查系统组成 |
| 2.2 总体结构设计 |
| 3 扫查器各部分设计 |
| 3.1 主壳体设计 |
| 3.2 磁轮部分设计 |
| 3.3 铰链设计 |
| 3.4 夹持臂设计 |
| 4 实验性能验证 |
| 5 结束语 |
（4）管道环焊缝TOFD检测自动扫查系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 管道环焊缝无损检测方法介绍 |
| 1.3 管道环焊缝自动扫查系统研究现状 |
| 1.3.1 国外现状 |
| 1.3.2 国内现状 |
| 1.3.3 自动扫查器爬行方式的选择 |
| 1.4 本文主要章节安排 |
| 第2章 衍射时差法（TOFD）技术 |
| 2.1 TOFD技术简介 |
| 2.1.1 TOFD技术的发展 |
| 2.1.2 TOFD检测原理 |
| 2.1.3 TOFD技术的特点 |
| 2.1.4 TOFD扫查方式 |
| 2.2 TOFD检测缺陷特征计算 |
| 2.2.1 缺陷的深度和自身高度计算 |
| 2.2.2 缺陷的深度测量误差和盲区计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 扫查器总体方案与结构设计 |
| 3.1 总体方案设计 |
| 3.2 扫查器总体结构设计 |
| 3.3 扫查器关键部分设计 |
| 3.3.1 主壳体设计 |
| 3.3.2 磁轮设计 |
| 3.3.3 铰链设计 |
| 3.3.4 夹持臂设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 扫查器硬件电路系统设计 |
| 4.1 主控制器模块 |
| 4.1.1 主控芯片选取与介绍 |
| 4.1.2 PWM模块介绍 |
| 4.1.3 主控芯片及其外围电路设计 |
| 4.2 CCD采集模块 |
| 4.3 电机驱动模块 |
| 4.3.1 电机驱动芯片的选取与介绍 |
| 4.3.2 电机的选取与介绍 |
| 4.3.3 电机驱动电路设计 |
| 4.4 无线控制模块 |
| 4.5 电源模块 |
| 4.6 PCB板制作 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 扫查器控制系统研究 |
| 5.1 总体思路 |
| 5.2 CCD循迹控制 |
| 5.2.1 黑线提取算法 |
| 5.2.2 CCD曝光时间 |
| 5.2.3 CCD软件调试 |
| 5.3 电机控制 |
| 5.3.1 直流电机建模仿真 |
| 5.3.2 电机调速控制 |
| 5.4 软件编程 |
| 5.5 PID控制算法 |
| 5.6 控制系统仿真分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 实验 |
| 6.1 实验 |
| 6.2 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学位论文 |
| 附录B 硬件电路系统总图 |
（5）磁吸附高空探伤检测爬行器控制及超声检测集成系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源、研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外爬壁机器人的发展动态 |
| 1.2.1 真空负压吸附机器人 |
| 1.2.2 反向推力机器人 |
| 1.2.3 磁吸附机器人 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 磁吸附高空探伤检测爬行器控制及超声检测集成系统概述 |
| 2.1 探伤检测控制系统总体结构及功能概述 |
| 2.2 爬行器运动及扫查操作机构控制子系统概述 |
| 2.3 上位机端爬行器视觉子系统概述 |
| 2.4 四通道超声波探伤检测子系统概述 |
| 2.5 上位机端人机交互界面系统概述 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 信捷XCC系列PLC的VC++通信程序设计技术 |
| 3.1 信捷XCC系列PLC通讯功能 |
| 3.2 Modbus协议 |
| 3.2.1 Modbus协议描述 |
| 3.2.2 Modbus事物处理的过程 |
| 3.3 Modbus协议在TCP/IP上的协议ModbusTCP |
| 3.4 上位端PC机与信捷XCC系列PLC通信的设计 |
| 3.5 上位机端PC与PLC通信的实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 上位机端爬行器运动及视觉子系统设计 |
| 4.1 上位机端爬行器运动及视觉子系统命令分类 |
| 4.2 上位机端爬行器运动及视觉子系统人机交互界面的设计 |
| 4.2.1 爬行器运动及视觉命令控件在人机交互界面中的设计 |
| 4.2.2 爬行器运动及视觉命令控件在人机交互界面布局 |
| 4.2.3 摄像头视频图像的显示位置 |
| 4.3 上位机端爬行器运动控制子系统设计及实现 |
| 4.3.1 MVC框架 |
| 4.3.2 命令编码方法与命令发送 |
| 4.3.3 上位机端爬行器运动控制命令的实现 |
| 4.4 基于网络摄像机SDK的爬行器视觉子系统实现 |
| 4.4.1 SDK调用流程 |
| 4.4.2 前、后网络摄像头VC++封装类的设计 |
| 4.4.3 摄像操作命令的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 四通道超声波探伤子系统设计 |
| 5.1 超声波探伤数据采集 |
| 5.2 超声波探伤数据远程传输设计 |
| 5.2.1 数据采集端数据传输实现过程 |
| 5.2.2 上位机端改变与传输板卡参数的实现过程 |
| 5.3 四通道超声波探伤子系统人机交互界面的设计 |
| 5.3.1 四通道超声波探伤子系统人机交互界面的设计原则 |
| 5.3.2 四通道超声检测子系统命令控件在人机交互界面中的设计 |
| 5.3.3 四通道超声检测子系统人机交互界面布局 |
| 5.4 超声探伤数据分析 |
| 5.4.1 超声波波型绘制及数据的存储与回放 |
| 5.4.2 声波速度、零点偏移的测量 |
| 5.4.3 探头K值的测量 |
| 5.4.4 左右双闸门的参数实时显示 |
| 5.5 DAC曲线绘制技术 |
| 5.5.1 数据拟合的最小二乘法 |
| 5.5.2 指数拟合 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（6）船体大合拢焊缝超声自动检测爬行器控制系统（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 总体方案设计 |
| 3 探伤原理及仪器、探头的选择 |
| 4 电控系统设计 |
| 4.1 检测过程分析 |
| 4.2 控制硬件设计 |
| 4.3 PLC控制系统I/O接口分配 |
| 4.4 控制流程设计 |
| 5 控制软件设计 |
| 6 结语 |
（7）AUT和RT在海底管道工程中的应用比对评估（论文提纲范文）
| 1 海底管道工程及无损检测 |
| 2 AUT (全自动超声检测) 和RT (射线检测) |
| 2.1 RT简介及应用 |
| 2.2 AUT简介及应用 |
| 3 RT/AUT对比 |
| 3.1 可靠性对比 |
| 3.2 实施成本对比 |
| 3.3 检测速度对比 |
| 3.4 检测标准的比对 |
| 3.5 风险对比 |
| 3.5.1 HSE风险 |
| 3.5.2 漏检误判造成的质量风险 |
| 4 对比结果 |
（8）环焊缝超声扫查器导轨夹持行走机构设计与验证（论文提纲范文）
| 1 导轨夹持行走机构的设计 |
| 2 导轨夹持行走机构原理验证 |
| 2.1 原理验证样机设计 |
| 2.2 原理验证试验 |
| 3 结论 |
（9）管道环焊缝扫查器导轨夹持行走机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题来源及意义 |
| 1.3 管道外壁行走机构研究现状 |
| 1.3.1 磁吸附式行走机构 |
| 1.3.2 链式行走机构 |
| 1.3.3 导轨式行走机构 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 管道环焊缝超声扫查器方案研究 |
| 2.1 管道环焊缝缺陷检测设备技术指标 |
| 2.2 管道环焊缝自动检测设备总体设计方案 |
| 2.3 管道环焊缝超声扫查器机械结构设计方案 |
| 2.3.1 导轨 |
| 2.3.2 行走机构 |
| 2.3.3 超声波探头调整机构 |
| 2.3.4 连接板 |
| 2.4 扫查器控制系统设计方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 扫查器行走机构机械结构研究 |
| 3.1 导轨 |
| 3.1.1 导轨圈体 |
| 3.1.2 导轨接头 |
| 3.1.3 导轨垫板 |
| 3.2 行走机构 |
| 3.2.1 角度调整机构 |
| 3.2.2 夹紧自锁机构 |
| 3.2.3 驱动模块 |
| 3.2.4 运动反馈模块 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 行走机构验证试验及轮轨接触分析 |
| 4.1 导轨夹持行走机构原理验证样机设计 |
| 4.1.1 行走机构原理验证样机结构设计 |
| 4.1.2 行走机构原理验证样机驱动元件设计计算 |
| 4.2 导轨夹持行走机构原理验证试验 |
| 4.3 主动轮与导轨接触应力分析 |
| 4.4 导轨强度及刚度有限元分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 扫查器运动控制系统研究 |
| 5.1 控制系统设计方案 |
| 5.2 控制系统建模及仿真分析 |
| 5.2.1 扫查器运动控制系统数学模型建立 |
| 5.2.2 扫查器运动控制系统仿真分析 |
| 5.3 控制系统硬件设计 |
| 5.3.1 H型桥式驱动电路 |
| 5.3.2 PWM控制技术 |
| 5.3.3 功率驱动模块电路设计 |
| 5.3.4 单片机控制模块电路设计 |
| 5.3.5 通信模块电路设计 |
| 5.4 控制系统软件设计 |
| 5.4.1 具有PWM功能的定时器 |
| 5.4.2 闭环控制系统 |
| 5.4.3 PID自适应控制 |
| 5.4.4 整体控制程序 |
| 5.5 扫查器焊缝缺陷检测试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）管道复杂焊缝扫查器的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关技术的发展状况 |
| 1.2.1 国外管道爬行器的研究概况 |
| 1.2.2 国内管道爬行器的研究概况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 扫查器系统总体方案设计 |
| 2.1 扫查器系统构成 |
| 2.2 机械装置设计 |
| 2.2.1 爬行机构设计方案 |
| 2.2.2 探头调整机构设计方案 |
| 2.3 检测原理 |
| 2.4 控制系统方案 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 相贯焊缝链式扫查器结构设计 |
| 3.1 链式爬行机构设计 |
| 3.2 可伸缩探头调整机构设计 |
| 3.2.1 可伸缩扫查臂设计 |
| 3.2.2 摆动机构设计 |
| 3.2.3 参数计算 |
| 3.3 链式扫查器静力学分析 |
| 3.3.1 重力分量分析 |
| 3.3.2 失稳情况分析 |
| 3.3.3 链节强度校核 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 相贯焊缝链式扫查器运动学分析 |
| 4.1 D-H法运动学分析 |
| 4.1.1 齐次坐标变换 |
| 4.1.2 运动学方程建立 |
| 4.2 运动学模型的建立与分析 |
| 4.2.1 坐标系的建立 |
| 4.2.2 正运动学分析 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 逆运动学分析 |
| 4.3.1 相贯线模型 |
| 4.3.2 运动学逆解 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 相贯焊缝与探头的位姿关系研究 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 相贯焊缝链式扫查器控制系统设计 |
| 5.1 控制系统设计要求 |
| 5.2 控制系统硬件设计 |
| 5.2.1 系统电源设计方案 |
| 5.2.2 运动规划单元电路设计方案 |
| 5.2.3 电机驱动单元电路设计方案 |
| 5.3 控制系统软件设计方案 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 试验研究与仿真分析 |
| 6.1 弹性导轨式管道环焊缝扫查器样机试验 |
| 6.2 相贯焊缝链式扫查器运动学仿真 |
| 6.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、管道对接焊缝超声检测爬行器的研制（论文参考文献）
- [1]球罐外部焊缝检测机器人系统的设计[D]. 黄逢. 东南大学, 2019(06)
- [2]在役球罐焊缝相控阵自动检测系统的设计与应用[J]. 叶伟文,张在东,李洪刚. 中国特种设备安全, 2019(03)
- [3]管道对接焊缝超声检测扫查器机械设计[J]. 邬再新,阮星翔,赵泓,宋成. 组合机床与自动化加工技术, 2017(09)
- [4]管道环焊缝TOFD检测自动扫查系统设计[D]. 阮星翔. 兰州理工大学, 2017(03)
- [5]磁吸附高空探伤检测爬行器控制及超声检测集成系统[D]. 朱向荣. 云南师范大学, 2016(02)
- [6]船体大合拢焊缝超声自动检测爬行器控制系统[J]. 郑雄胜,张惠. 机械工程师, 2013(05)
- [7]AUT和RT在海底管道工程中的应用比对评估[J]. 王欢,刘运华. 石油化工建设, 2013(01)
- [8]环焊缝超声扫查器导轨夹持行走机构设计与验证[J]. 马保家,马洪文,曹为,李凯,王立权. 无损检测, 2011(03)
- [9]管道环焊缝扫查器导轨夹持行走机构研究[D]. 李凯. 哈尔滨工程大学, 2011(06)
- [10]管道复杂焊缝扫查器的研究与设计[D]. 常冬艳. 哈尔滨工程大学, 2011(06)