自动探伤系统 _生活百科

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自动探伤系统【自动探伤系统】自动探伤系统是利用超音波探伤技术，满足用户对探伤的实时性要求,并实现实时报警、缺陷定位和当量计算的探测系统。
基本介绍中文名：自动探伤系统
外文名：Automatic testing system
方式：以多通道模拟方式为主
类属：超音波探伤
套用领域：无损检测领域
套用学科：冶金工程、仪器科学、控制科学
概述简介超音波探伤技术在无损检测领域中占有极其重要的地位。近年来, 计算机软硬体技术、高速数位讯号处理技术、虚拟仪器技术的发展, 使无损检测技术在数据处理手段、仪器检测性能、设备系统化和智慧型化程度方面取得了巨大进步。目前已经诞生了多种数位化携带型探伤仪 , 然而自动化超音波探伤系统仍以多通道模拟方式为主。自动探伤系统中，基于嵌入式DSP 子系统可以满足用户对探伤的实时性要求, 实现实时报警、缺陷定位和当量计算; 另一方面, 利用PC 机强大的处理能力和丰富的资源, 完成对缺陷回波信号的后续处理。超音波探伤超音波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的製件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺陷。系统硬体结构如图给出一个基于PC-DSP的数位化超音波自动探伤系统( DAUTD)的系统结构。整个系统由探头阵列、机械传动装置、传动控制卡、4× 4模拟通道处理板、电源控制与同步触发板、数位讯号处理板、工控机及其外设组成。

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DAUTD系统组成结构系统採用DSP系统可以实现高速数据採集、自动增益控制、实时门限报警、传动设备控制等问题; 採用标準的工控机,是吸收了虚拟仪器的思想,以便实现多通道的智慧型化管理,以及波形显示、数据分析、用户可视化操作、探伤报告列印。主从机之间通过PC机并口和DSP主机接口实现数据传输。模拟部分DAUTD的模拟部分包括超音波收发电路、数控放大/衰减器、可控模拟滤波器阵列。超音波收发电路採用600V、400V负脉冲激励; 增益控制电路由一级固定20dB 放大, 二级压控放大器提供- 20～ + 60dB 的衰减和放大, 则整个系统增益设计为80dB, 最小步进0. 1dB; 可控滤波器设定为多种宽频滤波模式, 如0～ 15M Hz、2～ 20M Hz 等, 最高工作频段为20M Hz 。数据採集与嵌入式DSP 子系统嵌入式DSP子系统是一个高速数据採集和控制系统。系统可以实现高速波形数据压缩、数字包络检波、实时报警、自动增益控制、主从机的通信等功能。其中, ADC信号前端採用多路模拟开关,实现对16路模拟信号的选通,最高切换速率16k Hz /s 。ADC採样率为60M Hz,採样解析度10bit ,可以实现对20M 宽频射频信号实时採样。採样后的数据进入CPLD中,经过数字检波和非均匀压缩后用高速异步FIFO作为缓冲。系统的软体结构如图所示,在PC-DSP硬体平台上,选用双重作业系统结构。在DSP上运行嵌入式实时作业系统DSP /BIOSⅡ 来解决自动化探伤中的高速中断回响、多任务调度、外设控制、门限报警等问题; 在主机上採用WIN2000作业系统和基于V C+ + 应用程式,完成4通道波形实时显示, 16通道波形任意切换、用户指令操作等任务。