超聲TOFD法焊縫探傷系統(tǒng)的研究及開(kāi)發(fā).pdf

1、超聲波衍射時(shí)差探傷法(Time Of Flight Diffraction，TOFD)，是一種基于衍射回波信號(hào)進(jìn)行缺陷判別的非常有效的超聲無(wú)損檢測(cè)方法，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域的焊縫檢測(cè)中都得到了迅速的推廣。該方法具有檢測(cè)速度快、精度高、缺陷檢出率高、定位準(zhǔn)確、可獲得缺陷尺寸、經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)，而且極易與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，是焊縫自動(dòng)化實(shí)時(shí)檢測(cè)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。 本文以TOFD原理為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了其探傷掃描顯示方式及焊縫中

2、缺陷的定位定量方法，并針對(duì)檢測(cè)中存在盲區(qū)的缺點(diǎn)，提出了附加掃描方式和三種綜合探傷方法。還依據(jù)TOFD法探傷的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了采集系統(tǒng)，編寫了核心控制芯片的軟件代碼，并進(jìn)行了調(diào)試和數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)。 本文完成的主要工作1.詳細(xì)分析了TOFD法的原理基礎(chǔ)、檢測(cè)方法、信號(hào)特征、數(shù)學(xué)處理模型及探傷系統(tǒng)的基本構(gòu)成，針對(duì)其檢測(cè)盲區(qū)，提出了附加掃描方式和綜合探傷方案。 2.設(shè)計(jì)了一塊基于USB與上位計(jì)算機(jī)通訊的數(shù)據(jù)采集卡，主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：U

3、SB數(shù)據(jù)接口、可編程增益放大電路、帶通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集電路、微處理器、FPGA時(shí)序控制電路等，具有較高的實(shí)用價(jià)值。 3.使用Verilog HDL編寫代碼設(shè)計(jì)了FPGA芯片XC2S100的邏輯功能，實(shí)現(xiàn)了四路相移時(shí)鐘、時(shí)序控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通道選擇、參數(shù)讀寫等功能。 4.編寫了MCU芯片C8051F121的匯編代碼。實(shí)現(xiàn)了放大電路增益控制、數(shù)據(jù)通訊接口、讀寫操作控制和采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及預(yù)處理等功能。 5.