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(lǐng)域得到廣泛使用,比如大型鍋爐、發(fā)電機(jī)組、輸油氣管道、鐵路、橋梁和航空航天等領(lǐng)域.目前國內(nèi)有許多廠家在研制和生產(chǎn)超聲探傷設(shè)備,這些設(shè)備在國民建設(shè)中起到重要作用.隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,超聲探傷設(shè)備研究與開發(fā)也進(jìn)入了一個(gè)新的階段.大量功能強(qiáng)大的集成電路和計(jì)算機(jī)的使用,使超聲探傷儀從原來龐大、復(fù)雜、昂貴的系統(tǒng)逐漸向高速、高精度、便攜式和低價(jià)位的方向發(fā)展.基于這種發(fā)展趨勢(shì),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(shè)備.這個(gè)設(shè)備只需通過某種傳輸方式與裝有超聲探傷軟件的計(jì)算機(jī)相連接,就能組成一個(gè)完整的超聲探傷儀.該課題就是針對(duì)這一新技術(shù)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(fù)雜性,只是對(duì)數(shù)字電路部分進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì).其中主要包括了如下幾部分:A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮與緩存、數(shù)據(jù)傳輸和主機(jī)超聲探傷軟件.A/D選用的是TI公司的高速A/D轉(zhuǎn)換器T

3、LV5580,具有80M的轉(zhuǎn)換速度.A/D轉(zhuǎn)換之后的大量數(shù)據(jù)需要進(jìn)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(shí)拋棄剩余的數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)壓縮可以通過多種方式實(shí)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(nèi)等待傳輸.數(shù)據(jù)傳輸部分采用的是時(shí)下流行的通用串行總線1.1標(biāo)準(zhǔn)(USB1.1)進(jìn)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(diǎn)使其成為現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口,并有取代傳統(tǒng)的RS232的趨勢(shì).主機(jī)軟件采用的是Microsoft公司的VC++編寫.VC++以其功能強(qiáng)大和高效率被廣泛的應(yīng)用.隨著設(shè)計(jì)的深入提出了改進(jìn)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(biāo)準(zhǔn).新技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)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(shì).