电涡流检测系统中通信和数据库设计.pdfVIP

维普资讯 计算机技术 化工自动化及仪表，2007，34(2)：43—47 ControlandInstrumentsinChemicalIndustry 电涡流检测系统中通信和数据库设计 武海鑫，范孟豹 ，唐旭华，黄平捷 ，周泽魁 (浙江大学 信息科学与工程学院，杭州 310027) 摘要： 根据特定的电涡流检测系统设计了有效的串行通信协议。对不同类型的命令数据采用同一种格式 的数据帧进行发送，通过判断帧特定字节的方法进行命令和数据的区分并进行对应的操作 ，简化了通信协议帧的 设计．用图形化编程语言实现了便携式缺陷探测系统和计算机信号处理系统的通信，并设计了串行通信数据库。 用以实现重要数据 的存储 ，系统取得 了良好 的实际应用效果。 关键词 ： 图形化编程 ；串行通信 ；数据库 ；电涡流检测 中图分类号 ：TP31 文献标识码 ：B 文章编号：1000—3932(2007)02-0043-05 1 引 言 2 串行通信协议的制定 电涡流检测是无损检测技术的一种，它是通过 2．1 通倍数据类型 励磁线 圈产生 的交变 电磁场 ，在被测导体 内产生 电 在通信的过程 中，要对需要传送的数据有所选 涡流，通过测量检测线圈的电压或阻抗的幅值、相位 择，选取的数据类型必须和电涡流无损检测系统的 等相关信息的变化进而检测出被测结构的状况或受 要求相适应，而不同的数据类型也和制定相应的通 损情况。本文研究的电涡流无损检测系统可 以分为 信数据包协议密切相关。因此首先要解决要传送什 基于MSP430的便携式缺陷探测系统 (简称缺陷探 么数据类型的问题，这需要根据 电涡流无损检测的 测系统)和计算机信号处理系统 (简称信号处理系 相关理论进行选择 “。在 电涡流无损检测 中，根 统)。信号处理系统用 LabVIEW设计开发，并且利 据信息传输理论 中的香农 一哈特莱 (Shannon—Hart— 用其强大的信号分析工具对信号进行分析处理工 ley)定理，一个信号所传输的信息量同信号的频带 作；缺陷探测系统主要 由基于 MSP430单片机的通 宽度以及信噪比的对数成正 比。用公式表示为：C 信模块 、探头激励模块、以及信号采集模块组成。信 = Wlog，(1+ )，式中：c——信息的传输率； 一 号处理系统进行信号分析和控制的过程 中，需要把 凡 对硬件部分的控制命令和某些参数传输下去 。例如 频带的宽度；s／n——信噪比。 改变受微控器控制 的励磁线圈中电流 、电压的相位 ， 由此公式可以知道使用的频率越多 (即频带宽 幅值或者频率等等。缺陷探测系统把采集的幅值 、 度)，获取的信息越大，因此可以根据所需要检测的 相位等相关分析数据传送给软件管理分析部分，接 作用参数(如厚度、缺陷等)和所需要排除的干扰信 着通过采用合适的反演算法对这些电磁数据进行分 号 (如支撑板 、蒙皮和提离等)，适当选取多个频率 析，最后得到被测结构的待测参数或者受损程度 。 组合的电流去激励探头线圈，然后对受作用参数信 因此软硬件两部分之间的通信过程成为整个系统中 号按多个检测通道加 以放大，以便进行综合分析。 十分必要的组成部分。本系统需要传递不同类型的 一 般来说，对于 n个作用参数，要求有 n个或者 2n 数据，每种数据类型需要执行的顺序和要求也有一 个独立的检测通道，以便能将所有参数分离，使每一 定的差别，比如，对采样相关参数需要一起发送 出 个通道表示一个参数。在多层电涡流缺陷检