數(shù)字超聲輪軸探傷儀硬件設計與實現(xiàn).pdf

1、超聲檢測是一種重要的無損檢測方法，具有靈敏度高、缺陷定位準確、深度大、速度快等優(yōu)點，廣泛應用于包括輪軸探傷在內(nèi)的諸多工程領域。本課題設計實現(xiàn)了一款數(shù)字超聲輪軸探傷儀，用于列車輪軸的定期檢測，確保輪軸的質(zhì)量和列車的運行安全。
　　論文提出了探傷儀的總體設計方案，分析了儀器性能指標要求，重點研究了下位機硬件即探傷電路板的設計。硬件的模擬電路主要實現(xiàn)超聲激勵信號的發(fā)射和回波的接收，進行穩(wěn)壓、放大、濾波、采樣等模擬處理。其中的采樣單元選用

2、12位高精度低功耗的超聲專用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，并在 FPGA內(nèi)嵌的數(shù)字時鐘管理單元控制下實現(xiàn)回波信息的高速采集。硬件的數(shù)字電路以FPGA為核心，主要實現(xiàn)數(shù)字回波信號的濾波、檢波、提取和存儲，并對模擬電路進行控制。FPGA強大的處理能力、豐富的邏輯資源、內(nèi)嵌的硬核單元和可編程的特點提高了系統(tǒng)的性能并使修改調(diào)試變得方便。設計中采用模擬濾波和高階 FIR數(shù)字濾波相結(jié)合針對不同頻率的探頭分別濾波，體現(xiàn)出良好的選頻特性和濾波效果，重點加強了小角度探頭