多路數(shù)字超聲波系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)損檢測(cè)就是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能的前提下,檢測(cè)被檢測(cè)對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性,并給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息,進(jìn)而判定被檢測(cè)對(duì)象所處技術(shù)狀態(tài)的所有技術(shù)手段的總稱。在無(wú)損檢測(cè)中超聲檢測(cè)憑借低成本、檢測(cè)速度快、高靈敏度的優(yōu)勢(shì)在無(wú)損檢測(cè)中占據(jù)重要的地位。傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)有A型、B型和C型,在對(duì)復(fù)雜構(gòu)建物體進(jìn)行探傷時(shí),超聲單探頭檢測(cè)略顯遜色,所以需要采用多探頭、多角度方式進(jìn)行檢測(cè);在超聲CT成

2、像中,并不是所有通道同時(shí)都只執(zhí)行收或者發(fā)方式,每個(gè)探頭可以獨(dú)立設(shè)置收發(fā),同時(shí)檢測(cè)通道也可以任意組合,以便不同的場(chǎng)合下使用不同的通道檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)柔性通道檢測(cè)。
　　本課題主要是設(shè)計(jì)多通道數(shù)字式超聲波檢測(cè)系統(tǒng),通過搭建硬件電路完成超聲信號(hào)的發(fā)射與接收,以軟件硬件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)A型超聲探傷儀的數(shù)字一體化、小型化、模塊化。
　　論文首先介紹了超聲中涉及到的物理參數(shù)和超聲波的傳播特性,并分析了探頭的工作原理,尤其是課題中使用的水浸

3、聚焦探頭,包括參數(shù)以及測(cè)量中所用到的公式。其次構(gòu)建了多路數(shù)字超聲系統(tǒng)的總體構(gòu)架,通過分析總體構(gòu)架解決了系統(tǒng)間每一部分相連的關(guān)鍵技術(shù),從而最終制定了一套多路數(shù)字超聲系統(tǒng)的整體方案。在方案中主要包括如下模塊:電源模塊、超聲脈沖發(fā)射模塊、接收模塊、模擬開關(guān)模塊、FPGA控制傳輸模塊、LVDS轉(zhuǎn)換模塊、USB傳輸模塊。論文中對(duì)每個(gè)模塊都進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,通過理論計(jì)算、仿真、實(shí)物驗(yàn)證,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)儀器驗(yàn)證等方法,驗(yàn)證了每一模塊的可實(shí)施性和正確性。最后