隨著我國工業(yè)突飛猛進的發(fā)展,無縫鋼管的產(chǎn)量在全球所占的比重不斷增長,對發(fā)展國民經(jīng)濟所起的作用日益突出。由于無縫鋼管大都應(yīng)用于石油、化工和鍋爐等高壓、高危的場合,如果存在缺陷,將會造成災(zāi)難性的后果。因此,對無縫鋼管質(zhì)量檢測與評價技術(shù)的研究一直以來受到學(xué)術(shù)界和工程界的普遍重視,成為了無損檢測領(lǐng)域研究的熱點之一。基于以上背景,本文以無縫鋼管出廠質(zhì)量檢測為應(yīng)用對象,以超聲無損檢測為技術(shù)基礎(chǔ),結(jié)合機電一體化領(lǐng)域中****的研究成果,在開展現(xiàn)場總線應(yīng)用、基于廣義倒頻譜的測厚算法和黑盒測試等關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,研發(fā)出一套高性能的在線超聲無損檢測設(shè)備,達(dá)到實際應(yīng)用水平,體現(xiàn)出高效、高精和高缺陷識別率以及友好操作交互等特點。本文的具體內(nèi)容如下：第一章,介紹了無縫鋼管在線超聲無損檢測技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)的研究意義,闡述了無縫鋼管在線超聲無損檢測相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢,為后續(xù)的研究指明了方向,并規(guī)劃了本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排。第二章,在明確系統(tǒng)主要性能和技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,采用超聲換能器陣列固定不動、待檢鋼管螺旋運動的檢測方式,完成一種能夠?qū)o縫鋼管橫、縱傷和壁厚自動檢測的在線超聲無損檢測系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。第三章,確定了機械和電氣控制部分的技術(shù)方案,完成了機械部分關(guān)鍵部件的計算設(shè)計,并對電氣控制部分中關(guān)鍵技術(shù)——現(xiàn)場總線應(yīng)用,對Profibus總線和CAN總線進行了研究。第四章,對超聲換能器陣列的布置和缺陷在線檢測技術(shù)進行了研究,提出了基于廣義倒頻譜的壁厚測量算法,并進行了實驗驗證。第五章,完成了檢測系統(tǒng)上位機軟件總體方案的設(shè)計,實現(xiàn)了基于MPI的上位機與PLC通信、基于TCP/IP的上位機之間的通信及MYSQL數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用,并提出了基于黑盒測試法的軟件測試策略。第六章,對論文的研制工作進行了全面地總結(jié),明確了未來的主要研究方向。