數(shù)字超聲輪軸探傷儀硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲檢測是一種重要的無損檢測方法，具有靈敏度高、缺陷定位準(zhǔn)確、深度大、速度快等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于包括輪軸探傷在內(nèi)的諸多工程領(lǐng)域。本課題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款數(shù)字超聲輪軸探傷儀，用于列車輪軸的定期檢測，確保輪軸的質(zhì)量和列車的運(yùn)行安全。
　　論文提出了探傷儀的總體設(shè)計(jì)方案，分析了儀器性能指標(biāo)要求，重點(diǎn)研究了下位機(jī)硬件即探傷電路板的設(shè)計(jì)。硬件的模擬電路主要實(shí)現(xiàn)超聲激勵(lì)信號(hào)的發(fā)射和回波的接收，進(jìn)行穩(wěn)壓、放大、濾波、采樣等模擬處理。其中的采樣單元選用

2、12位高精度低功耗的超聲專用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，并在 FPGA內(nèi)嵌的數(shù)字時(shí)鐘管理單元控制下實(shí)現(xiàn)回波信息的高速采集。硬件的數(shù)字電路以FPGA為核心，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)字回波信號(hào)的濾波、檢波、提取和存儲(chǔ)，并對(duì)模擬電路進(jìn)行控制。FPGA強(qiáng)大的處理能力、豐富的邏輯資源、內(nèi)嵌的硬核單元和可編程的特點(diǎn)提高了系統(tǒng)的性能并使修改調(diào)試變得方便。設(shè)計(jì)中采用模擬濾波和高階 FIR數(shù)字濾波相結(jié)合針對(duì)不同頻率的探頭分別濾波，體現(xiàn)出良好的選頻特性和濾波效果，重點(diǎn)加強(qiáng)了小角度探頭