基于超聲相控陣高溫合金盤件檢測設備研制.pdf

1、高溫合金材料因其良好的高溫強度,斷裂韌性、塑性等綜合性能廣泛運用在航空航天領域,隨著航空航天技術不斷發(fā)展,有效的控制和檢測高溫合金質(zhì)量越來越重要,因此無損檢測技術貫穿于它的整個制作工程,包括原材料,坯料及成品各個階段。但由于材料自身晶粒粗大,噪聲信號大,無損檢測的效果一直不理想?；诖吮疚脑O計了專門用于高溫合金檢測的超聲相控陣檢測系統(tǒng)。
　　首先,對比研究水浸超聲方法、F掃描方法及常規(guī)相控陣三種檢測方法對高溫合金盤件材料的檢測效果

2、,分析各種方法的局限性,提出了專用于高溫合金材料的超聲相控陣檢測系統(tǒng)及關鍵技術性能指標。系統(tǒng)激勵電壓達200v,確定了4ns的系統(tǒng)延遲精度。設計了8通道環(huán)形相控陣陣列探頭,并制作成型,測試結(jié)果表明,陣列環(huán)形換能器性能指標達到了設計需求。
　　第二,闡述了多通道超聲相控陣檢測系統(tǒng)的組成,包括超聲發(fā)射電路模塊,超聲接收電路模塊,相控陣延時模塊,整體控制模塊及供給電源模塊。詳細闡述了各個模塊的結(jié)構(gòu)及工作原理。
　　接著,基于 mx

3、a4940電路構(gòu)成實現(xiàn)200V的脈沖激勵電壓,通過 max4936芯片對發(fā)射電壓實現(xiàn)有效的隔離保護,最終實驗結(jié)果表明,在負載1kΩ下電路產(chǎn)生了脈寬為100ns,發(fā)射電壓為120v的正負發(fā)射脈沖。
　　然后,設計了新型延遲模塊,延遲模塊基于高頻時鐘驅(qū)動的 CPLD,通過改進計數(shù)器編碼方式以及對延時模塊流水線處理,達到了設計所需相控陣延時精度。仿真結(jié)果表明,延時控制系統(tǒng)能有效的實現(xiàn)4NS最小步進延時。
　　最后,基于FPGA+P