一种数模两用超声波探伤仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数模两用超声波探伤仪，包括信号检测单元和数字处理单元，信号检测单元通过现场可编程门阵列芯片与数字处理单元通信连接，模拟处理单元包括超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片，超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片依次通信连接；数字处理单元包括微处理器、显示驱动电路、SDRAM以及键盘，显示驱动电路、SDRAM以及键盘分别与微处理器通信连接。有益效果为：本数模两用超声波探伤仪，同时具有数字仪器操作方式和模拟仪器操作方式，既具有数字仪器检测速度快、检测精度和可靠性高等特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种数模两用超声波探伤仪
本技术涉及工业超声波无损检测，尤其涉及一种数模两用超声波探伤仪。
技术介绍
目前工业超声探伤仪按信号处理方式可分为模拟仪器和数字仪器。模拟仪器将检测到的超声回波信号首先放大然后衰减，调制加载到示波管的扫描电路上显示。回波波形没有经过处理，直接反映了检测工件内部缺陷的实际情况，回波波形无失真。模拟仪器的操作面板仅有几个机械旋钮调节增益、零点、声程和延时等参数，操作灵活，易学易用，模拟仪器的操作方式深受探伤人员的青睐。但由于模拟仪器显示的是未经处理的回波信号，工业现场的干扰例如变频器等容易对探伤结果的判别产生影响。模拟仪器无法保存设置参数，不能提供针对多个操作人员的多通道检测等高级功能。模拟仪器无法生成缺陷判别用的DAC曲线，只能使用手工制作的面板曲线。另外，模拟仪器单色荧光显示，色彩单调，仪器体积较大，现场操作携带不便。80年代后期开始有数字仪器出现，数字仪器是在模拟仪器的基础上发展而来，将模拟信号通过AD转换为数字信号，通过数字处理后在数字式显示屏上进行显示。同时可对数字化后的回波数据进行时域、频域或图像等相关分析、存储回放和生成报告等。数字仪器可设置多个独立探伤通道，可自由输入并存储任意行业的探伤标准，方便对缺陷的判读。相较模拟仪器，数字仪器主要有如下优点:I)检测速度快。数字仪器一般都可自动检测、计算、记录，有些还能自动进行深度补偿和自动设置灵敏度，因此检测速度快、效率高。2)检测精度高。数字仪器对模拟信号进行高速数据采集、量化、计算和判别，其检测精度可高于模拟仪器检测结果。3)检测可靠性高。数字仪器可对采集到的回波数据进行实时处理或后处理，对信号进行时域和频域的分析，还可通过模式识别对工件质量进行分级，减少了人为因素的影响，提闻了检测的可罪性和稳定性。数字仪器虽具有很多优点，但经过20年的发展，数字仪器仍未能完全取代模拟仪器。其原因是数字仪器操作繁琐，要求较高的技术水平，不易掌握，不如模拟仪器易学易用，调节灵活。
技术实现思路
本技术目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种数模两用超声波探伤仪，具体有以下技术方案实现:所述数模两用超声波探伤仪，包括信号检测单元和数字处理单元，所述信号检测单元通过现场可编程门阵列芯片与数字处理单元通信连接，所述模拟处理单元包括超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片，所述超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片依次通信连接；所述数字处理单元包括微处理器、显示驱动电路、SDRAM以及键盘，所述显示驱动电路、SDRAM以及键盘分别与微处理器通信连接。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述微处理器设有GPIO端口，所述GPIO端口连接有键盘扫描编码芯片，所述键盘与所述扩展键盘扫描编码芯片连接。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述键盘为4*4矩阵键盘。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述现场可编程门陈列芯片分别与多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路、高速AD芯片以及微处理器通信连接。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，还包括EPSON打印机，所述微处理器设有EPP打印接口，所述EPSON打印机通过所述EPP打印接口与微处理器连接。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述微处理器为AT91R40008芯片。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述多路开关采用DG641型开关。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述可变增益放大器采用AD600。所述数模两用超声波探伤仪的进一步设计在于，所述高速AD芯片为AD9215。本技术的优点如下:I)高度集成化采用当今国际先进和成熟的集成电路技术，如现场可编程门陈列芯片和CPLD等技术，不仅大提高了仪器的技术性能、工作速度和稳定可靠性，还降低了功耗，减小了体积和重量。2)高速采样应用高速采样器件和相关电路，保证回波波形的完整性和峰值不丢失。3)设计和制造模块化采用模块化设计，仪器的升级和生产方便、可靠。【附图说明】图1为所述数模两用超声波探伤仪的电路图。图2为所述键盘及扩展键盘扫描编码芯片的连接示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术方案进行详细说明。如图1，本实施例提供的数模两用超声波探伤仪，包括信号检测单元和数字处理单元。信号检测单元通过现场可编程门阵列芯片与数字处理单元通信连接，模拟处理单元包括超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片，超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片依次通信连接；数字处理单元包括微处理器、显示驱动电路、SDRAM以及键盘，显示驱动电路、SDRAM以及键盘分别与微处理器通信连接。现场可编程门陈列芯片分别与多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路、高速AD芯片以及微处理器通信连接。本实施例采用的现场可编程门阵列芯片为XC3S500E。微处理器设有GPIO端口。如图2，为支持模拟仪器和数字仪器的切换，在微处理器的GPIO端口上连接有键盘扫描编码芯片MM74C922。键盘与扩展键盘扫描编码芯片MM74C922连接。MM74C922扫描用户按键动作，编码通知CPU的GPIO 口，CPU通过处理GPIO中断，读取GPIO获得当前按键值。这样可以降低CPU定时扫描按键的开销，提高CPU利用率。本实施例提供的键盘为4*4矩阵键盘。本实施例提供的数模两用超声波探伤仪还包括EPSON打印机。微处理器设有EPP打印接口，EPSON打印机通过EPP打印接口与微处理器连接。EPSON打印机用来支持用户打印检测报告或报表。该EPP打印接口由GPIO 口模拟得到。本实施例元件选材具体如下:微处理器为AT91R40008芯片，多路开关采用DG641型开关，可变增益放大器采用AD600,高速AD芯片为AD9215。本实施例提供的超声波探伤仪在模拟仪器工作方式下，仪器完全仿照模拟仪器的工作方式。键盘界面只有“零点”、“声程”和“增益”三项参量可调，其他按键被锁定不能使用，使用灵活、方便，使得习惯使用传统模拟仪器的用户几乎不需培训，就能够快速上手使用。同时用数字仪器方法提供了模拟仪器中缺陷判别用的DAC面板曲线，方便了探伤人员对工件缺陷等级的判定。当选择数字仪器工作方式，仪器通过采用嵌入式微处理器和超大规模现场可编程门阵列，可通过键盘按键可对多项参量进行调节，具备强大的数字信号处理能力和实用的探伤测量能力。采用多通道技术，为每个通道设置不同的工作参数，可以让多个操作人员各自工作于不同的通道。软件提供的峰值保持、波形冻结、回波包络、进波门和失波门调节、DAC曲线生成、数据存储、缺陷回波参数实时显示等功能方便了操作人员对缺陷的判定。通过多种通讯接口可实现与计算机的实时通讯，大容量数据库存储，使得探伤数据能够管理，探伤结果能够回溯。数模两用超声波探伤仪既具有数字仪器检测速度快、检测精度和可靠性高等特点，同时兼顾模拟仪器操作按键少，操作方便的特点。可以一机两用，照顾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数模两用超声波探伤仪，其特征在于，包括信号检测单元和数字处理单元，所述信号检测单元通过现场可编程门阵列芯片与数字处理单元通信连接，所述信号检测单元包括超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片，所述超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片依次通信连接；所述数字处理单元包括微处理器、显示驱动电路、SDRAM以及键盘，所述显示驱动电路、SDRAM以及键盘分别与微处理器通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种数模两用超声波探伤仪，其特征在于，包括信号检测单元和数字处理单元，所述信号检测单元通过现场可编程门阵列芯片与数字处理单元通信连接，所述信号检测单元包括超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片，所述超声换能器激励接收电路、多路复用开关、前置增益放大器、可变增益放大器、检波滤波电路以及高速AD芯片依次通信连接；所述数字处理单元包括微处理器、显示驱动电路、SDRAM以及键盘，所述显示驱动电路、SDRAM以及键盘分别与微处理器通信连接。2.根据权利要求1所述的数模两用超声波探伤仪，其特征在于，所述微处理器设有GPIO端口，所述GPIO端口连接有键盘扫描编码芯片，所述键盘与所述键盘扫描编码芯片连接。3.根据权利要求2所述的数模两用超声波探伤仪，其特征在于，所述键盘为4*4...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭振祥，强天鹏，张家平，宋伟，葛冉，
申请(专利权)人：南通友联数码技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：