超聲TOFD法焊縫探傷系統(tǒng)的研究及開發(fā).pdf

1、超聲波衍射時差探傷法(Time Of Flight Diffraction，TOFD)，是一種基于衍射回波信號進行缺陷判別的非常有效的超聲無損檢測方法，是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點，在各個領(lǐng)域的焊縫檢測中都得到了迅速的推廣。該方法具有檢測速度快、精度高、缺陷檢出率高、定位準(zhǔn)確、可獲得缺陷尺寸、經(jīng)濟方便等優(yōu)點，而且極易與計算機技術(shù)相結(jié)合，是焊縫自動化實時檢測的一個發(fā)展趨勢。 本文以TOFD原理為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了其探傷掃描顯示方式及焊縫中

2、缺陷的定位定量方法，并針對檢測中存在盲區(qū)的缺點，提出了附加掃描方式和三種綜合探傷方法。還依據(jù)TOFD法探傷的特點設(shè)計了采集系統(tǒng)，編寫了核心控制芯片的軟件代碼，并進行了調(diào)試和數(shù)據(jù)采集試驗。 本文完成的主要工作1.詳細(xì)分析了TOFD法的原理基礎(chǔ)、檢測方法、信號特征、數(shù)學(xué)處理模型及探傷系統(tǒng)的基本構(gòu)成，針對其檢測盲區(qū)，提出了附加掃描方式和綜合探傷方案。 2.設(shè)計了一塊基于USB與上位計算機通訊的數(shù)據(jù)采集卡，主要實現(xiàn)的功能包括：U

3、SB數(shù)據(jù)接口、可編程增益放大電路、帶通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集電路、微處理器、FPGA時序控制電路等，具有較高的實用價值。 3.使用Verilog HDL編寫代碼設(shè)計了FPGA芯片XC2S100的邏輯功能，實現(xiàn)了四路相移時鐘、時序控制、數(shù)據(jù)存儲、通道選擇、參數(shù)讀寫等功能。 4.編寫了MCU芯片C8051F121的匯編代碼。實現(xiàn)了放大電路增益控制、數(shù)據(jù)通訊接口、讀寫操作控制和采集數(shù)據(jù)的存儲及預(yù)處理等功能。 5.