超聲檢測技術研究與工程實現(xiàn).pdf

1、超聲檢測是一種重要的廣泛應用于科學、工程和醫(yī)學的無損檢測方法。作為一種重要的無損檢測方法，它能在不損壞工件的情況對其進行檢測。由于其具有操作簡單、可靠性高等特點，在材料和產(chǎn)品的檢測中得到了廣泛的應用。目前鐵路機車輪軸和鋼軌探傷大都使用超聲檢測，而國內(nèi)的數(shù)字探傷儀普遍存在數(shù)據(jù)采集頻率低、信號處理能力差、數(shù)據(jù)管理功能不完善等弊端。本課題針對這些問題設計實現(xiàn)了更為高效準確的基于PC機、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)動程序和軟件的基礎上實現(xiàn)了適用于鋼鐵材料探傷及缺陷分析的高速超聲探傷實驗系統(tǒng)，其可實現(xiàn)17Mbyte/s的高速穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。本課題還設計了基于ARM和FPGA的多通道超聲鋼軌探傷系統(tǒng)方案，實現(xiàn)了前端模擬電路完成了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
　　論文首先簡要介紹了課題背景、超聲理論和超聲檢測的基本原理，在此基礎上設計了一套基于PC機、FPGA和USB的機車輪軸超聲探傷系統(tǒng)。在系統(tǒng)中使用了FPGA（FieldProgrammableGateArr

3、ay）及USB（UniversalSerialBus）接口芯片，以加強對回波數(shù)字信號的處理能力，提高數(shù)據(jù)傳輸速度。本次設計中采用Verilog語言實現(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)動程序的編寫，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的專用鋼軌探傷儀，本課題在以前設計經(jīng)驗的基