專利名稱：分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)鋼管、鋼板等金屬制品進(jìn)行超聲波檢測(cè)的儀器，特別 是一種分布式多通道探傷超聲探傷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用超聲波進(jìn)行探傷是目前無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域普遍應(yīng)用的一種探傷手段。鋼 管、鋼板等金屬制品在制造過(guò)程會(huì)形成很多缺陷，如裂紋、氣泡等。有很多 內(nèi)部缺陷人眼辨別不出來(lái)，需要用物理方法來(lái)檢測(cè)，超聲波檢測(cè)是很重要的 一項(xiàng)檢測(cè)手段，它利用超聲波在金屬中傳播速度快等特性，通過(guò)分析反射回 波來(lái)檢測(cè)判定缺陷。目前，國(guó)內(nèi)超聲波檢測(cè)的儀器有很多，但現(xiàn)場(chǎng)的超聲超 聲波設(shè)備多為模擬式的，由分立元件和小規(guī)模集成電路組成，體積大、重量 大、耗電大，探傷檢測(cè)速度低的問(wèn)題等未得到很好的解決，給用戶帶來(lái)很大 的不便。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種判別缺陷準(zhǔn)確可靠、探 傷速度高，體積小、重量輕、耗電小的分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)。該系統(tǒng) 為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對(duì)無(wú)損檢測(cè)提出的高速度、高精度、高分辨力、高可靠性 以及現(xiàn)場(chǎng)使用方便等要求，實(shí)現(xiàn)了超聲檢測(cè)設(shè)備的自動(dòng)化和儀器的小型化、 數(shù)字化。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)，包括顯示器、上位機(jī)、報(bào)警裝置、 打印機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、超聲波探頭、定位噴標(biāo)模塊、外部定位噴 標(biāo)裝置，該系統(tǒng)由多個(gè)超聲模塊組成，每個(gè)超聲模塊連接2-64個(gè)超聲波探頭，每個(gè)超聲模塊再通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與上位機(jī)連接，上位 機(jī)再分別與顯示器、打印機(jī)、報(bào)警裝置相連接；定位噴標(biāo)模塊與其 中一個(gè)超聲探頭連接，定位噴標(biāo)模塊連接外部定位噴標(biāo)裝置。
所述的超聲模塊由超聲發(fā)射接收單元、回波可編程放大單元、
A/d采樣單元、1:PG實(shí)時(shí)處理單元、FPGA通訊處理單元、噴標(biāo)和測(cè)
長(zhǎng)接口單元、以太網(wǎng)接口組成，超聲發(fā)射接收單元連接回波可編程
放大單元，回波可編程放大單元連接A/D采樣單元，A/D采樣單元連接FPGA時(shí)處理單元，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)處理單元連接FPGA通訊處理單元、噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接單元，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)處理單元還連接超聲發(fā)
射接收單元、回波可編程放大單元，F(xiàn)PGA通訊處理單元連接以太網(wǎng)接口 。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是
每個(gè)超聲模塊以兩個(gè)FPGA(Field Programmable Gate Array即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列為控制核心，其中下層fpga實(shí)時(shí)處理單元觸發(fā)脈沖通過(guò)發(fā)射模塊給每個(gè)通道的超聲波探頭，通過(guò)超聲接收單
元模塊把每個(gè)通道超聲波探頭的回波信號(hào)通過(guò)回波可編程放大單元放大后送到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元A/d采樣單元)，轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)送到下層fpga實(shí)時(shí)處理單元，并配以專用判別缺陷的下層fpga軟件來(lái)實(shí) 現(xiàn)超聲波探傷檢測(cè)。上層fpga通訊處理單元主要傳遞下層fpga實(shí) 時(shí)處理單元的各種參數(shù)和波形數(shù)據(jù)，再通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)互相傳 遞各種參數(shù)和波形數(shù)據(jù)，上位機(jī)通過(guò)百兆網(wǎng)與上層fpga通訊處理單 元傳遞參數(shù)并根據(jù)傳來(lái)的波形數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示各種波形，傷數(shù)據(jù)， 同時(shí)有傷報(bào)警并可以打印傷結(jié)果。
本實(shí)用新型是采用90nm工藝CYCLONE II系列FPGA芯片(制造工藝同P4處理器)組成嵌入式系統(tǒng)，運(yùn)用;opcstemOnProgrammable Chip,簡(jiǎn)稱為可編程片上系統(tǒng)作實(shí)時(shí)控制處理。模
擬、數(shù)字電路集成化統(tǒng)一構(gòu)成超聲模塊，整套系統(tǒng)7 、有二種電路板
卡，全貼片元件焊接，更換維護(hù)方便集成化采用功能強(qiáng)大心片替
代多種元件，計(jì)算機(jī)無(wú)插卡結(jié)構(gòu)，硬件連接點(diǎn)、優(yōu)化減少，連接端子
采用鎖定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中間環(huán)節(jié)少、故障率低網(wǎng)絡(luò)分布開(kāi)放
式結(jié)構(gòu)，不受計(jì)算機(jī)插卡收-數(shù)量限制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，音頻報(bào)警設(shè)
備、上位機(jī)等硬件可選擇各種民用產(chǎn)口 替代。如上位機(jī)可用筆記本電腦替代)?；谝陨纤?，如前所述實(shí)際探傷檢測(cè)中的問(wèn)題，都可以得到很好的解決。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品相比，具有探傷檢測(cè)速度快、判別缺陷準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)，在通道數(shù)多至上百通道的情況下，實(shí)現(xiàn)功能模塊化，可自由組合、連線簡(jiǎn)便、功能可靠的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)365天不間斷運(yùn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)。


圖l是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型超聲模塊的方框電路圖;圖3是本實(shí)用新型的超聲發(fā)射接收單元原理框圖；圖4是本實(shí)用新型的回波可編程放大單元原理框圖；圖5是本實(shí)用新型的A/D采樣單元原理框圖；圖6是本實(shí)用新型的FPGA實(shí)時(shí)處理單元原理框圖；圖7是本實(shí)用新型的FPGA通訊處理單元原理框圖；圖8是本實(shí)用新型的噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口單元原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案
見(jiàn)圖1，分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)，包括顯示器111、上位機(jī) 110、報(bào)警裝置112、打印機(jī)113、以太網(wǎng)交換機(jī)109、超聲模塊106、 超聲模塊107、超聲模塊108、超聲波探頭102、超聲波探頭103、超聲波探頭104、定位噴標(biāo)模塊105、外部定位噴標(biāo)裝置101，該系統(tǒng)由多個(gè)超聲模塊組成，每個(gè)超聲模塊連接2-64個(gè)超聲波探頭，每個(gè)超聲模塊再通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與上位機(jī)連接，上位機(jī)再分別與顯不器、打印機(jī)、報(bào)警裝置相連接；定位噴標(biāo)模塊與其中一個(gè)超聲探頭連接，定位噴標(biāo)模塊連接外部定位噴標(biāo)裝置。
見(jiàn)圖2:，所述的超聲模塊由超聲發(fā)射接收單元1、回波可編程放大單元2、10 0MhHzA/D采樣單元3、FPGA實(shí)時(shí)處理單元4、FPGA通訊處理單元5、噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口單元7、IOOM以太網(wǎng)接口6組成，超聲發(fā)射接收單元1連接回波可編程放大單元2，回波可編程放大單元連接100MhHz A/D采樣單元3， 100MhHz A/D采樣單元3連接 FPGA實(shí)時(shí)處理單元4， FPGA實(shí)時(shí)處理單元4連接FPGA通訊處理 單元5、噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口單元7， FPGA實(shí)時(shí)處理單元4還連接超聲 發(fā)射接收單元l、回波可編程放大單元2， FPGA通訊處理單元5連 接以太網(wǎng)接6 口 。
顯示器lll采用液晶寬屏顯示器，符合人體工程學(xué)要求。
報(bào)警裝置112選用與顯示器集成一體的音箱，可模擬不同頻率 聲音提示探傷、耦合報(bào)警，可語(yǔ)音提示報(bào)警內(nèi)容。
打印機(jī)1 1 3選用激光打印機(jī)，可隨時(shí)打出每根鋼管的探傷結(jié)果。
上位機(jī)1 1 0選用品牌機(jī)或服務(wù)器，無(wú)插卡結(jié)構(gòu)降低故障率。 上位機(jī)外接鍵盤(pán)鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，報(bào)警提示、檢測(cè) 結(jié)果打印輸出的功能，軟件用Vcc++語(yǔ)言編寫(xiě)，運(yùn)行在 WIN98/WIN2000/WINXP操作系統(tǒng)下。
以太網(wǎng)交換機(jī) 109連接多個(gè)超聲模塊通訊，保證單個(gè)模塊 100Mbit通訊速率。(10Mbit速率即可實(shí)現(xiàn)視頻傳送)
超聲模塊106控制超聲觸發(fā)脈沖的發(fā)射，接收處理超聲回波信 號(hào)，判傷識(shí)別后將數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)接口 ，送到以太網(wǎng)交換機(jī)109， 然后再傳送給上位機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)要求可擴(kuò)展到32個(gè)(每個(gè)模塊可 連接2-64個(gè)探頭)。
定位噴標(biāo)模塊受1號(hào)超聲模塊控制，輸出噴標(biāo)報(bào)警信號(hào)，接 收編碼器脈沖信號(hào)、探頭起落信號(hào)用于缺陷定位。
外部定位噴標(biāo)裝置噴槍、外部探頭起落信號(hào)、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋脈沖 信號(hào)。這些信號(hào)通過(guò)噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口送到噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)定位模塊。
本實(shí)用新型是以超聲模塊為核心控制的，下面再詳細(xì)敘述其工
作過(guò)程
超聲發(fā)射接收單元l的多路發(fā)射電路發(fā)出激發(fā)超聲波探頭的高壓電脈 沖，通過(guò)聲電能量轉(zhuǎn)換接收超聲波探頭返回的電信號(hào)即回波信號(hào)，經(jīng)過(guò)超聲 發(fā)射接收單元1內(nèi)部的多路接收電路后，通過(guò)一個(gè)由時(shí)序方波控制切換的模 擬開(kāi)關(guān)后轉(zhuǎn)換成一路分時(shí)輸出的回波信號(hào)。
回波可編程放大單元2是把超聲發(fā)射接收單元1產(chǎn)生的回波信號(hào)，通過(guò)
FPGA實(shí)時(shí)處理單元4的實(shí)時(shí)控制，經(jīng)過(guò)回波可編程放大單元2放大波形， 放大范圍為-10 90dB，產(chǎn)生不同可編程放大量的波形。
100Mhz A/D采樣單元3把回波可編程放大單元2所產(chǎn)生的波形信號(hào)， 經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大后，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器把模擬波形轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)的波形數(shù)據(jù)。 100Mhz A/D采樣單元3所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)的波形數(shù)據(jù)連接到FPGA實(shí)時(shí)處 理單元4 。
FPGA實(shí)時(shí)處理單元4通過(guò)FPGA軟件，實(shí)時(shí)采集l OOMhz A/D采樣單 元3的數(shù)字信號(hào)波形，并送到不同通道的相應(yīng)存儲(chǔ)位置，實(shí)時(shí)判別缺陷，實(shí) 時(shí)控制各個(gè)通道的放大量等參數(shù)，實(shí)時(shí)分析處理數(shù)據(jù)，從而達(dá)到探傷檢測(cè)速 度快，判別缺陷準(zhǔn)確的工作特點(diǎn)。FPGA實(shí)時(shí)處理單元4通過(guò)控制噴標(biāo)和測(cè) 長(zhǎng)接口單元7得到當(dāng)前缺陷的位置，并在相應(yīng)的位置上通過(guò)噴標(biāo)來(lái)做標(biāo)記。 FPGA實(shí)時(shí)處理單元4把各個(gè)通道的波形數(shù)據(jù)、各個(gè)通道的缺陷位置及其他 參數(shù)傳遞給FPGA通訊處理單元5 。
<
FPGA通訊處理單元5把各個(gè)通道的波形數(shù)據(jù)、各個(gè)通道的缺陷位置及 其他參數(shù)送到100M以太網(wǎng)接口 6 .
100M以太網(wǎng)接口6是把FPGA通訊處理單元5的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)接口 送到以太網(wǎng)交換機(jī)的通道。
見(jiàn)圖3，超聲發(fā)射接收單元由發(fā)射脈沖轉(zhuǎn)換電路、脈沖驅(qū)動(dòng)、發(fā)射單元、 接收單元、回波高阻轉(zhuǎn)換輸出電路組成。
發(fā)射脈沖轉(zhuǎn)換電路是把FPGA實(shí)時(shí)處理單元輸出的3.3V的脈沖信號(hào)連接 至八選一模擬開(kāi)關(guān)輸入端。
脈沖驅(qū)動(dòng)是八選一模擬開(kāi)關(guān)八個(gè)輸出端5V的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)專門(mén)的驅(qū) 動(dòng)芯片7667，轉(zhuǎn)換成12V的觸發(fā)脈沖。
發(fā)射單元是超聲波的信號(hào)源，由脈沖驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)可觸發(fā)高速高 壓開(kāi)關(guān)管，高速高壓開(kāi)關(guān)管具有400~500伏電壓輸入，當(dāng)它導(dǎo)通時(shí)，將貯存 于高壓電容上的電能經(jīng)超聲波探頭快速放電，從而激勱最多達(dá)8個(gè)超聲波探 頭，產(chǎn)生超聲波。高速高壓開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通受觸發(fā)端控制，觸發(fā)瞬間即為超聲 波發(fā)射起始點(diǎn)，為單通道時(shí)序的起始點(diǎn)。
接收單元是指8個(gè)超聲探頭的回波信號(hào)，經(jīng)阻抗匹配，通過(guò)兩個(gè)二極管 對(duì)輸入信號(hào)限幅的電路。
回波高阻轉(zhuǎn)換輸出電路用一個(gè)高阻具有放大和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)功能的芯片 4141，代替了以前的多個(gè)分立元件組成的電路，放大倍數(shù)一般在2倍左右， 通過(guò)時(shí)序控制不同探頭的回波輸出。
見(jiàn)圖4，回波可編程放大單元2 —共有四級(jí)放大，其中前三級(jí)放大是受 可編程控制電路控制的，也就是這三級(jí)放大和可編程控制電路組成程控增益 單元，增益范圍在-10dB到90dB，這三級(jí)放大用的芯片是ANALOG DEVICE 公司的AD603 ，是 一 種低噪聲、電壓控制增益的新型運(yùn)放，其傳輸帶寬 高達(dá)90MHz,增益最高可達(dá)51dB,最低達(dá)-11dB?？删幊炭刂齐娐分杏?的是MAX530，它是MAXI公司推出的低功耗12位并行DAC，通過(guò) FPGA實(shí)時(shí)處理單元控制MAX530，實(shí)現(xiàn)增益調(diào)節(jié)。第四級(jí)放大采用 ANALOG DEVICE公司的AD 810，它是低功耗的運(yùn)算放大器，通過(guò)它放大 兩倍。在第四級(jí)放大輸出后，通過(guò)選頻網(wǎng)絡(luò)控制進(jìn)行選頻，選頻為低頻通 道和高頻通道。經(jīng)過(guò)選頻后，再經(jīng)過(guò)跟隨電路后，輸出波形.
見(jiàn)圖5， 100MhHzA/D采樣單元3是把可編程放大的波形送到差動(dòng)放大 電路，差動(dòng)放大電路中用的是高性能高速320MHz差分放大器，采用XFCB 雙極工藝，實(shí)現(xiàn)單端到差分放大器的轉(zhuǎn)換，從而簡(jiǎn)化差分信號(hào)放大和驅(qū)動(dòng)， 可調(diào)整共模輸出電壓，外部調(diào)整增益和低的諧波失真。A/D轉(zhuǎn)換器選用AD 公司AD9214完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出信號(hào)送入FPGA實(shí)時(shí)處理單元。 AD9214，是 一 款10bit的ADC芯片，最高采樣速率為105Msps。最 高輸入數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到100Msps。采用此芯片，系統(tǒng)所要接收的 寬帶信號(hào)就能實(shí)現(xiàn)用較高的速率進(jìn)行采樣，最大限度地減少采樣速 率降低所造成的信噪比惡化。
見(jiàn)圖6， FPGA實(shí)時(shí)處理單元4是本系統(tǒng)的核心控制單元。它通 過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣歹U FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)實(shí)現(xiàn)控制的。FPGA 是專用集成電路(ASIC)中集成度最高的 一 種。核心控制芯片采用 EP2C8Q208C8， 它是ALTERA公司最新主流CycloneII芯片，具有 豐富接口和外設(shè)90nm， 8,256 Les，相當(dāng)于20萬(wàn)門(mén)規(guī)模，相對(duì)ASCI 和ASSP價(jià)格低廉具有可編程優(yōu)勢(shì)。
晶振控制電路是100M的外部晶振輸出通過(guò)FPGA時(shí)鐘輸入管 腳輸入至FPGA內(nèi)部，形成FPGA的基本時(shí)鐘。
主動(dòng)串行配置電路采用主動(dòng)配置芯片EPCS1，來(lái)引導(dǎo)配置操作，在FPGA主動(dòng)方式下，由目標(biāo)FPGA來(lái)主動(dòng)輸出控制和同步信號(hào)(包 括配置時(shí)鐘)，給Altera專用的配置芯片，在配置芯片接收到命令 后，就把配置數(shù)據(jù)發(fā)給FPGA，完成配置過(guò)程。
JTAG配置電路是通過(guò)JTAG接口下在FPGA的程序，并進(jìn)行在線調(diào)試。
A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送到FPGA內(nèi)，通過(guò)FPGA的程序進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并根據(jù)釆集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
雙口 RAM數(shù)據(jù)是FPGA實(shí)時(shí)處理單元和FPGA通訊處理單元之間聯(lián)系的紐帶，通過(guò)它進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
邏輯控制信號(hào)輸出是通過(guò)FPGA內(nèi)的程序控制，輸出的同步信號(hào)和通道切換信號(hào)，共四個(gè)信號(hào)A0、 Al 、 EN1和EN2。
觸發(fā)脈沖輸出也是通過(guò)FPGA內(nèi)的程序控制，給發(fā)射接收單元提供的觸發(fā)脈沖信號(hào)。
噴標(biāo)輸出測(cè)長(zhǎng)定位輸出是通過(guò)FPGA內(nèi)的程序控制，當(dāng)有傷時(shí)輸出相應(yīng)的噴標(biāo)信號(hào)，同時(shí)FPGA實(shí)時(shí)讀出外部的X和Y方向的速 度信號(hào)，以及外部探頭的起落信號(hào)。
見(jiàn)圖7，F(xiàn)PGA通訊處理單元5是實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與FPGA實(shí)時(shí)處理單元的通訊。它通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列) 實(shí)現(xiàn)控制的。核心控制芯片采用EP1C12Q240C8N，它也是ALTERA 公司最新主流芯片。
晶振控制電路是40M的外部晶振輸出通過(guò)FPGA時(shí)鐘輸入管腳輸入至FPGA內(nèi)部，形成FPGA的基本時(shí)鐘。
主動(dòng)串行配置電路采用主動(dòng)配置芯片EPCS1，來(lái)引導(dǎo)配置操作， 在FPGA主動(dòng)方式下，由目標(biāo)FPGA來(lái)主動(dòng)輸出控制和同步信號(hào)(包 括配置時(shí)鐘)，給Altera專用的配置芯片，在配置芯片接收到命令 后，就把配置數(shù)據(jù)發(fā)給FPGA，完成配置過(guò)程。
JTAG配置電路是通過(guò)JTAG接口下在FPGA的程序，并進(jìn)行在 線調(diào)試。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元由FLASH芯片和SDRAM芯片組成，F(xiàn)LASH芯片釆用 AM29LV160 ， 2M 字節(jié)。SDRAM 芯片采用三星公司的 K4S641632F，容量為8M，提供程序運(yùn)行區(qū)和緩沖區(qū)。
雙口 RAM數(shù)據(jù)是FPGA通訊處理單元和FPGA實(shí)時(shí)處理.單元之 間聯(lián)系的紐帶，通過(guò)它進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。從而把上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳到 FPGA實(shí)時(shí)處理單元，同時(shí)把FPGA實(shí)時(shí)處理單元的數(shù)據(jù)傳到上位 機(jī)。
網(wǎng)絡(luò)控制電路LAN91C111 以太網(wǎng)芯片，支持10M和100M的 以太網(wǎng)速率。支持8位，1 6位和32位的總線。
網(wǎng)絡(luò)接口連接到以太網(wǎng)交換機(jī)，處理FPGA通訊處理單元與上 位機(jī)的通訊。
1見(jiàn)圖8，噴標(biāo)輸出測(cè)長(zhǎng)定位輸出是通過(guò)FPGA內(nèi)的程序控制，當(dāng) 有傷時(shí)輸出相應(yīng)的噴標(biāo)信號(hào)，經(jīng)過(guò)噴標(biāo)驅(qū)動(dòng)電路，形成220V交流 電壓通過(guò)噴標(biāo)接口送到外部的噴標(biāo)裝置。同時(shí)外部的探頭起落和X 和Y方向的速度信號(hào)，經(jīng)過(guò)光耦隔離電路，整形驅(qū)動(dòng)電路后，在經(jīng) 過(guò)并入串出電路，通過(guò)FPGA實(shí)時(shí)處理單元控制讀出外部的X和Y 方向的速度信號(hào)，以及外部探頭的起落信號(hào)。其中并入串出電路是 3個(gè)74HCT165芯片組連成的，通過(guò)FPGA實(shí)時(shí)處理單元的軟件進(jìn)行 控制，讀出當(dāng)前位置和探頭起落狀態(tài)。
權(quán)利要求1、分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)，包括顯示器、上位機(jī)、報(bào)警裝置、打印機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、超聲波探頭、定位噴標(biāo)模塊、外部定位噴標(biāo)裝置，其特征在于，該系統(tǒng)由多個(gè)超聲模塊組成，每個(gè)超聲模塊連接2-64個(gè)超聲波探頭，每個(gè)超聲模塊再通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與上位機(jī)連接，上位機(jī)再分別與顯示器、打印機(jī)、報(bào)警裝置相連接；定位噴標(biāo)模塊與其中一個(gè)超聲探頭連接，定位噴標(biāo)模塊連接外部定位噴標(biāo)裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式多通道超聲探傷系統(tǒng)，其特征在于，所述的超聲模 塊由超聲發(fā)射接收單元、回波可編程放大單元、A/D采樣單元、FPGA實(shí)時(shí)處理單元、FPGA 通訊處理單元、噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口單元、以太網(wǎng)接口組成，超聲發(fā)射接收單元連接回波可編 程放大單元，回波可編程放大單元連接A/D采樣單元，A/D采樣單元連接FPGA實(shí)時(shí)處 理單元，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)處理單元連接FPGA通訊處理單元、噴標(biāo)和測(cè)長(zhǎng)接口單元，F(xiàn)PGA實(shí) 時(shí)處理單元還連接超聲發(fā)射接收單元、回波可編程放大單元，F(xiàn)PGA通訊處理單元連接以 太網(wǎng)接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)鋼管、鋼板等金屬制品進(jìn)行超聲波檢測(cè)的儀器，特別是一種分布式多通道探傷超聲探傷系統(tǒng)。該系統(tǒng)由多個(gè)超聲模塊組成，每個(gè)超聲模塊連接2-64個(gè)超聲波探頭，每個(gè)超聲模塊再通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)與上位機(jī)連接，上位機(jī)再分別與顯示器、打印機(jī)、報(bào)警裝置相連接；定位噴標(biāo)模塊與其中一個(gè)超聲探頭連接，定位噴標(biāo)模塊連接外部定位噴標(biāo)裝置。本實(shí)用新型與現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品相比，具有探傷檢測(cè)速度快、判別缺陷準(zhǔn)確，現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)，在通道數(shù)多至上百通道的情況下，實(shí)現(xiàn)功能模塊化，可自由組合、連線簡(jiǎn)便、功能可靠的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)365天不間斷運(yùn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/04GK201181291SQ20082001178
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者崔廣鐵, 李久營(yíng), 胡建華, 陳開(kāi)云, 高光旭 申請(qǐng)人:鞍山長(zhǎng)風(fēng)無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司