驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度可控的高集成度超聲相控陣發(fā)射裝置的研制.pdf

1、超聲相控陣無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)控制換能器中各陣元的相位而實(shí)現(xiàn)相控聚焦和偏轉(zhuǎn)等效的功能,使各陣元發(fā)射的超聲波波束在空間疊加,從而實(shí)施對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件的損傷進(jìn)行全方位和多角度地檢測(cè)。該項(xiàng)技術(shù)近年來(lái)已成為國(guó)際無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　 在對(duì)超聲相控陣系統(tǒng)原理及其關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,本文基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Program—mable Gate Array,FPGA)技術(shù)研制了一種具有可控強(qiáng)度激發(fā)功能的新型超聲相控

2、陣發(fā)射裝置。該裝置克服了現(xiàn)有超聲相控陣發(fā)射系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形和強(qiáng)度難以控制以及集成度較低、成本較高等缺點(diǎn),提高了相控陣檢測(cè)系統(tǒng)的集成度和分辨率,降低了系統(tǒng)的研制成本。
　　 本文依據(jù)超聲波在材料中的衰減規(guī)律建立強(qiáng)度補(bǔ)償算法,自適應(yīng)的控制驅(qū)動(dòng)器激發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度,規(guī)避了超聲波的能量在大厚工件中由于阻尼衰減的存在而被逐漸衰減掉的影響,提高了材料結(jié)構(gòu)檢測(cè)的精度。利用FPGA片上豐富的邏輯資源以及其編程的靈活性在單片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了上