超聲檢測(cè)技術(shù)研究與工程實(shí)現(xiàn).pdf

1、超聲檢測(cè)是一種重要的廣泛應(yīng)用于科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)的無(wú)損檢測(cè)方法。作為一種重要的無(wú)損檢測(cè)方法，它能在不損壞工件的情況對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。由于其具有操作簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)，在材料和產(chǎn)品的檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前鐵路機(jī)車(chē)輪軸和鋼軌探傷大都使用超聲檢測(cè)，而國(guó)內(nèi)的數(shù)字探傷儀普遍存在數(shù)據(jù)采集頻率低、信號(hào)處理能力差、數(shù)據(jù)管理功能不完善等弊端。本課題針對(duì)這些問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了更為高效準(zhǔn)確的基于PC機(jī)、FPGA和USB的ZTY-1型數(shù)字超聲波輪軸探傷儀，并在修

2、改驅(qū)動(dòng)程序和軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了適用于鋼鐵材料探傷及缺陷分析的高速超聲探傷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其可實(shí)現(xiàn)17Mbyte/s的高速穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。本課題還設(shè)計(jì)了基于ARM和FPGA的多通道超聲鋼軌探傷系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了前端模擬電路完成了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
　　論文首先簡(jiǎn)要介紹了課題背景、超聲理論和超聲檢測(cè)的基本原理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套基于PC機(jī)、FPGA和USB的機(jī)車(chē)輪軸超聲探傷系統(tǒng)。在系統(tǒng)中使用了FPGA（FieldProgrammableGateArr

3、ay）及USB（UniversalSerialBus）接口芯片，以加強(qiáng)對(duì)回波數(shù)字信號(hào)的處理能力，提高數(shù)據(jù)傳輸速度。本次設(shè)計(jì)中采用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了FPGA程序，使系統(tǒng)的性能得到了很大的提升。采用GPIF（GeneralProgrammingInterface）接口模式及中斷傳輸方式完成了USB固件驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)，使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度得到顯著提高。多通道鋼軌探傷系統(tǒng)是一套基于ARM和FPGA的專(zhuān)用鋼軌探傷儀，本課題在以前設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基