船用智能測(cè)厚裝置的研制與精度分析.pdf

1、船舶作為水上主要交通工具，受海水腐蝕和波流沖擊影響，其使用環(huán)境惡劣。海水腐蝕使船板厚度減小、強(qiáng)度降低、導(dǎo)致船舶使用壽命縮短、航行性能下降。使用科學(xué)方法對(duì)船板厚度定期、精確的檢測(cè)，對(duì)保證船舶航行安全有著重要的意義。本文根據(jù)船體測(cè)厚規(guī)范要求，研究論證船板測(cè)厚方法，并研制船用測(cè)厚裝置，以超聲波測(cè)厚理論知識(shí)為基礎(chǔ)，分析研究船體粗糙度、曲度、振動(dòng)對(duì)測(cè)厚精度的影響。
　　本文主要開(kāi)展的研究包括：
　　1.船板測(cè)厚方法的選定。通過(guò)對(duì)比分析

2、五種常規(guī)測(cè)厚方法的工作原理、適用范圍、測(cè)厚特點(diǎn)，確定選用超聲波測(cè)厚儀作為本裝置的測(cè)厚設(shè)備；根據(jù)超聲波測(cè)厚原理、衰減、傳播規(guī)律等特點(diǎn)，分析船板曲度和表面粗糙度對(duì)超聲波測(cè)厚精度的影響。
　　2.船體粗糙度和曲度對(duì)測(cè)厚精度的影響分析。根據(jù)超聲波測(cè)厚原理及傳播特性，通過(guò)對(duì)船體表面粗糙度、船板曲度、傳感器動(dòng)態(tài)特性等因素分析，計(jì)算超聲波衰減、反射率、透射率、往返透射率對(duì)聲壓再分配，測(cè)厚耦合層混入空氣使測(cè)厚工作失敗，船板內(nèi)部夾渣使測(cè)厚值不能反映

3、船板真實(shí)厚度，提出解決方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　3.分析超聲波傳感器動(dòng)態(tài)特性，引入修正因子解決因船體振動(dòng)和超聲波散射引起的測(cè)厚誤差，使測(cè)厚誤差由3%減小為1.1%。利用MATLAB軟件對(duì)測(cè)厚數(shù)據(jù)繪制三維視圖，更直觀的反映船體腐蝕情況。
　　4.船用智能測(cè)厚裝置的研制。根據(jù)國(guó)家海事法規(guī)和船級(jí)社測(cè)厚規(guī)范要求，結(jié)合在役船舶測(cè)厚實(shí)際環(huán)境，以智能爬壁機(jī)器人為載體，設(shè)計(jì)制作了船用智能測(cè)厚裝置。設(shè)計(jì)的承載機(jī)構(gòu)可完成耦合劑涂抹、傳感器及涂抹