數(shù)字化超聲探傷外置盒的研究.pdf

1、超聲波探傷儀在許多領域得到廣泛使用,比如大型鍋爐、發(fā)電機組、輸油氣管道、鐵路、橋梁和航空航天等領域.目前國內有許多廠家在研制和生產(chǎn)超聲探傷設備,這些設備在國民建設中起到重要作用.隨著電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展,超聲探傷設備研究與開發(fā)也進入了一個新的階段.大量功能強大的集成電路和計算機的使用,使超聲探傷儀從原來龐大、復雜、昂貴的系統(tǒng)逐漸向高速、高精度、便攜式和低價位的方向發(fā)展.基于這種發(fā)展趨勢,提出了數(shù)字化超聲探傷外置盒這一新概念.所

2、謂數(shù)字化超聲探傷外置盒就是指能完成超聲波的發(fā)射和回收、前期數(shù)據(jù)的處理和緩存,以及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)脑O備.這個設備只需通過某種傳輸方式與裝有超聲探傷軟件的計算機相連接,就能組成一個完整的超聲探傷儀.該課題就是針對這一新技術展開的.在數(shù)字化超聲探傷儀外置盒的初期的研究中,由于系統(tǒng)的復雜性,只是對數(shù)字電路部分進行了研究和設計.其中主要包括了如下幾部分:A/D轉換、數(shù)據(jù)壓縮與緩存、數(shù)據(jù)傳輸和主機超聲探傷軟件.A/D選用的是TI公司的高速A/D轉換器T

3、LV5580,具有80M的轉換速度.A/D轉換之后的大量數(shù)據(jù)需要進行數(shù)據(jù)壓縮,數(shù)據(jù)壓縮的目的是找出這些數(shù)據(jù)中的特征數(shù)據(jù),并將其保留下來,同時拋棄剩余的數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)壓縮可以通過多種方式實現(xiàn),通過比較各種方案,最終選用的方案是采用可編程邏輯器件(CPLD)器件,使用VHDL語言編寫數(shù)據(jù)壓縮程序,通過壓縮后的數(shù)據(jù)緩存在外部雙口RAM內等待傳輸.數(shù)據(jù)傳輸部分采用的是時下流行的通用串行總線1.1標準(USB1.1)進行傳輸.通用串行總線具有很高的傳

4、輸速度,支持熱拔插和即插即用,并且能夠總線供電,這些優(yōu)點使其成為現(xiàn)在計算機的標準接口,并有取代傳統(tǒng)的RS232的趨勢.主機軟件采用的是Microsoft公司的VC++編寫.VC++以其功能強大和高效率被廣泛的應用.隨著設計的深入提出了改進方案,即采用功耗更低的CPLD器件,效率更高的Verilog HDL語言和傳出速度更快的通用串行總線2.0標準.新技術的應用使設備性能得到提高,使用更加方便,并且降低了成本,迎合了超聲探傷儀發(fā)展的趨勢.