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内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）I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（
2、论文）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： 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）II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
3、本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文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 日内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）III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
4、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
5、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内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）IV5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档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）其它内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）V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
6、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；数据采集内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）VIThe Design of Online Nondestructive Te
7、sting System of Complex Cross-section Heavy RailUsing Virtual Instrument to Achieve Ultrasonic Flaw DetectionAbstractThe current 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
8、. Such equipment has a complex circuit design for hardware, high cost of hardware, long design cycles, the equipment functionality 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 pr
9、oceed.For these shortcomings, the design of a virtual instrument technology designed a virtual ultrasonic flaw detector. The equipment includes computer, the software of virtual instrument and common interface hardware. It fundamentally overcomes the above-mentioned shortcomings of the traditional a
10、pparatus, uses the computer resources, realizes highly intelligent of the apparatus.The design is divided into two parts. One part 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 rece
11、ives defective signal, and sends it to the computer. The other part is the software design, which part includes the user interface design and the processing of defects signal and display, and so on.Key words: virtual instruments; ultrasonic testing; data collection内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）VII目 录摘 要 .IAbs
12、tract .II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.113.1.1 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 5.173.2.1 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 .21
13、4.1 硬件基本结构.21内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）VIII4.2 超声波发射电路 4.214.2.1 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.39内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）IX6.2.1 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
