相控陣超聲檢測中的關鍵技術研究.pdf

1、相控陣超聲掃描檢測是近年來興起的超聲檢測技術,是按照一定規(guī)律排布超聲陣列換能器,通過控制激發(fā)晶片的個數(shù)和激發(fā)時序,來控制超聲波聲束掃描聚焦的范圍和位置。相控陣超聲無損檢測技術因其快速靈活而高效的聲束掃查聚焦控制、較大的動態(tài)變化范圍以及清晰的實時成像,逐漸發(fā)展為一種主流的工業(yè)無損檢測新興技術手段,在石油長途運輸管道及大型儲罐焊縫檢測中起到不可替代的作用。國內自主研制的超聲相控陣檢測系統(tǒng)在相關技術層面還有很大的發(fā)展空間。本論文設計了一個應用

2、于大型石油儲罐焊縫檢測的多通道超聲相控陣自動檢測系統(tǒng),并就其中幾項重點技術進行了仔細研究。本文主要工作內容如下:
　　1.對超聲相控陣檢測的原理進行了綜合描述,詳細討論了超聲相控陣動態(tài)掃描的聚焦法則和延時控制法則及其物理依據(jù),作為本課題的理論依據(jù)。
　　2.設計了32通道超聲相控陣自動檢測系統(tǒng)的硬件方案,主要是針對16通道儀器硬件的缺陷,在此基礎上進行了重要模塊電路的改進和重新設計。包括對相控陣超聲脈沖發(fā)射電路、回波信號接收

3、電路、超聲模擬前端集成電路、DDR存儲部分電路、兩片F(xiàn)PGA作為主從控制器的接口電路等重要電路模塊的改進設計。
　　3.設計了基于乒乓存儲的高速實時數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)設計方案,給出高速數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的整體架構的同時,就USB2.0控制器基于Slave FIFO模式的數(shù)據(jù)讀寫控制,DDR存儲芯片的讀寫操作控制時序以及使用IP核對DDR接口控制等方面進行了深入研究。并通過大量仿真和實驗驗證,證明了數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的可行性。
　　4.設計了使