基于超聲相控陣高溫合金盤件檢測設(shè)備研制.pdf

1、高溫合金材料因其良好的高溫強(qiáng)度,斷裂韌性、塑性等綜合性能廣泛運(yùn)用在航空航天領(lǐng)域,隨著航空航天技術(shù)不斷發(fā)展,有效的控制和檢測高溫合金質(zhì)量越來越重要,因此無損檢測技術(shù)貫穿于它的整個(gè)制作工程,包括原材料,坯料及成品各個(gè)階段。但由于材料自身晶粒粗大,噪聲信號(hào)大,無損檢測的效果一直不理想?；诖吮疚脑O(shè)計(jì)了專門用于高溫合金檢測的超聲相控陣檢測系統(tǒng)。
　　首先,對比研究水浸超聲方法、F掃描方法及常規(guī)相控陣三種檢測方法對高溫合金盤件材料的檢測效果

2、,分析各種方法的局限性,提出了專用于高溫合金材料的超聲相控陣檢測系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)性能指標(biāo)。系統(tǒng)激勵(lì)電壓達(dá)200v,確定了4ns的系統(tǒng)延遲精度。設(shè)計(jì)了8通道環(huán)形相控陣陣列探頭,并制作成型,測試結(jié)果表明,陣列環(huán)形換能器性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)需求。
　　第二,闡述了多通道超聲相控陣檢測系統(tǒng)的組成,包括超聲發(fā)射電路模塊,超聲接收電路模塊,相控陣延時(shí)模塊,整體控制模塊及供給電源模塊。詳細(xì)闡述了各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)及工作原理。
　　接著,基于 mx

3、a4940電路構(gòu)成實(shí)現(xiàn)200V的脈沖激勵(lì)電壓,通過 max4936芯片對發(fā)射電壓實(shí)現(xiàn)有效的隔離保護(hù),最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在負(fù)載1kΩ下電路產(chǎn)生了脈寬為100ns,發(fā)射電壓為120v的正負(fù)發(fā)射脈沖。
　　然后,設(shè)計(jì)了新型延遲模塊,延遲模塊基于高頻時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的 CPLD,通過改進(jìn)計(jì)數(shù)器編碼方式以及對延時(shí)模塊流水線處理,達(dá)到了設(shè)計(jì)所需相控陣延時(shí)精度。仿真結(jié)果表明,延時(shí)控制系統(tǒng)能有效的實(shí)現(xiàn)4NS最小步進(jìn)延時(shí)。
　　最后,基于FPGA+P