相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)的研究及其硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在新能源不斷發(fā)展的潮流下，我國(guó)也加快了天然氣等新型能源的發(fā)展，因此對(duì)于能源運(yùn)輸管道的安全檢測(cè)成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)作為無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)的一種，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)近年來(lái)在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)激發(fā)超聲換能器產(chǎn)生超聲波，并且靈活的改變相控陣探頭各陣元的延遲規(guī)則，可以使超聲波束在不同的深度以及方向進(jìn)行聚焦，從而可以對(duì)被測(cè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)區(qū)域性的掃查探傷。相控陣技術(shù)除了具有通用的其他無(wú)損檢測(cè)方法所具有的優(yōu)點(diǎn)以外，它還具有可檢測(cè)對(duì)象范

2、圍廣、可對(duì)缺陷成像、檢測(cè)精確、靈敏度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。由于我國(guó)相控陣檢測(cè)技術(shù)的研究起步較晚，進(jìn)口的相控陣檢測(cè)設(shè)備昂貴，因此實(shí)現(xiàn)成熟的、自主研發(fā)的相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)成為目前的一個(gè)攻堅(jiān)難題。本論文在調(diào)研了成熟的相控陣檢測(cè)設(shè)備以及研究了國(guó)內(nèi)外的相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)可實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣及是由運(yùn)輸管道進(jìn)行缺陷檢測(cè)的基于FPGA控制的32通道相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本文在分析相控陣技術(shù)的研究背景的基礎(chǔ)上介紹了目前

3、該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)單概述了相控陣檢測(cè)技術(shù)的基本原理以及相控延遲等關(guān)鍵技術(shù)?？偨Y(jié)了相控陣檢測(cè)技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域所具有的優(yōu)勢(shì)以及存在的局限性。
　　本文詳細(xì)描述了新型的32通道相控陣超聲發(fā)射極回波信號(hào)采集硬件系統(tǒng)，介紹了從整體的硬件方案設(shè)計(jì)到各功能模塊的電路設(shè)計(jì)。主要包括脈沖激勵(lì)信號(hào)發(fā)射電路、超聲回波的隔離接受以及通道選擇模塊、信號(hào)放大以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、基于FPGA的控制模塊以及外圍的雙DDR2存儲(chǔ)模塊、電源管理系統(tǒng)等。