數(shù)字化超聲波探傷儀的制作方法
【專利摘要】一種數(shù)字化超聲波探傷儀，包括超聲波發(fā)射模塊、與其對(duì)應(yīng)的超聲波接收及前置處理模塊，還包括互相連接的C8051F340單片機(jī)、高速AD采集模塊、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、下位機(jī)通信模塊和上位機(jī)通信模塊；高速AD采集模塊與上位機(jī)通信模塊通過USB接口連接，超聲波發(fā)射模塊發(fā)射的超聲波通過試件后；經(jīng)接收電路進(jìn)行前置調(diào)理后，使超聲波信號(hào)在高速AD采集模塊的模擬信號(hào)輸入范圍內(nèi)，進(jìn)行高速模／數(shù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過USB接口發(fā)送給上位機(jī)通信模塊，由上位機(jī)通信模塊進(jìn)行分析處理并以波形的方式進(jìn)行顯示。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高速采集和通信，提高檢測(cè)的可靠性、精確性、直觀性和可重復(fù)性。
【專利說明】數(shù)字化超聲波探傷儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)儀器，具體涉及一種數(shù)字化超聲波探傷儀。
[0002]無損探傷的方法很多，如超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)、聲發(fā)射等，其中超聲波探傷是應(yīng)用最廣泛的方法之一。傳統(tǒng)的模擬式超聲波探傷儀存在對(duì)缺陷的顯示不直觀和探傷過程的數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果不便保存等局限性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，研究超聲波探傷系統(tǒng)的高速采集和通信方法可以提高檢測(cè)的可靠性、精確性、直觀性和可重復(fù)性，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的超聲檢測(cè)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化超聲波探傷儀，其實(shí)現(xiàn)了高速采集和通信，提高檢測(cè)的可靠性、精確性、直觀性和可重復(fù)性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種數(shù)字化超聲波探傷儀，包括超聲波發(fā)射模塊、與其對(duì)應(yīng)的超聲波接收及前置處理模塊，其特殊之處在于:還包括互相連接的C8051F340單片機(jī)、高速AD采集模塊、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、下位機(jī)通信模塊和上位機(jī)通信模塊；所述高速AD采集模塊與上位機(jī)通信模塊通過USB接口連接，所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射的超聲波通過試件后；經(jīng)接收電路進(jìn)行前置調(diào)理后，使超聲波信號(hào)在高速AD采集模塊的模擬信號(hào)輸入范圍內(nèi)，進(jìn)行高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過USB接口發(fā)送給上位機(jī)通信模塊，由上位機(jī)通信模塊進(jìn)行分析處理并以波形的方式進(jìn)行顯示。
[0005]上述高速AD采集模塊由高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9057、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器HM62832、地址計(jì)數(shù)器74F163、總線驅(qū)動(dòng)器74F245以及地址鎖存器74F373組成；所述地址計(jì)數(shù)器74F163用級(jí)聯(lián)的方法構(gòu)成地址線與高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。
[0006]上述下位機(jī)通信模塊由C8051F340單片機(jī)通過調(diào)用USBxpress提供的USB器件API函數(shù)，即USBx — F34x.LIB,實(shí)現(xiàn)對(duì)下層USB硬件的訪問。
[0007]上述上位機(jī)通信模塊使用VB6.ο編寫應(yīng)用程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)的接收并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形顯示、存儲(chǔ)和缺陷位置定位操作。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:加入高速AD采集模塊、下位機(jī)通信模塊和上位機(jī)通信模塊，實(shí)現(xiàn)了高速采集和通信，提高檢測(cè)的可靠性、精確性、直觀性和可重復(fù)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參見圖1，一種數(shù)字化超聲波探傷儀，包括超聲波發(fā)射模塊、與其對(duì)應(yīng)的超聲波接收及前置處理模塊，其特征在于:還包括互相連接的C8051F340單片機(jī)、高速AD采集模塊、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、下位機(jī)通信模塊和上位機(jī)通信模塊；所述高速AD采集模塊與上位機(jī)通信模塊通過USB接口連接，所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射的超聲波通過試件后；經(jīng)接收電路進(jìn)行前置調(diào)理后，使超聲波信號(hào)在高速AD采集模塊的模擬信號(hào)輸入范圍內(nèi)，進(jìn)行高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過USB接口發(fā)送給上位機(jī)通信模塊，由上位機(jī)通信模塊進(jìn)行分析處理并以波形的方式進(jìn)行顯示。
[0011]高速AD采集模塊由高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9057、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器HM62832、地址計(jì)數(shù)器74F163、總線驅(qū)動(dòng)器74F245以及地址鎖存器74F373組成；所述地址計(jì)數(shù)器74F163用級(jí)聯(lián)的方法構(gòu)成地址線與高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。為了完成高速采集，選用存取時(shí)間為25 ns的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器HM62832，它可存儲(chǔ)32 kB數(shù)據(jù)，有8根數(shù)據(jù)線和15根地址線。再選用延遲時(shí)問在10 ns以下的高速F系列的地址計(jì)數(shù)器74F163、總線驅(qū)動(dòng)器74F245、地址鎖存器74F373。AD9057無地址線，所以采用4個(gè)地址計(jì)數(shù)器74F163級(jí)聯(lián)的方法構(gòu)成地址線與高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。74F245決定數(shù)據(jù)的傳輸方向。將40 MHz晶振作為AD9057和地址計(jì)數(shù)器的同步時(shí)鐘信號(hào)來控制采集。在靠近AD的地方用74F00來改進(jìn)時(shí)鐘的性能，從而減少過沖和振鈴干擾。在模擬電源、數(shù)字電源、基準(zhǔn)電源等和各自地線之間都用0.1uF的電容和容值大的雙極性電容并聯(lián)，達(dá)到去除高頻耦合信號(hào)的目的。
[0012]下位機(jī)通信模塊由C8051F340單片機(jī)通過調(diào)用USBxpress提供的USB器件API函數(shù)，即USBx — F34x.LIB，實(shí)現(xiàn)對(duì)下層USB硬件的訪問。
[0013]上位機(jī)通信模塊使用VB6.ο編寫應(yīng)用程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)的接收并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形顯示、存儲(chǔ)和缺陷位置定位等操作。
[0014]對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)分別是162、174、134。模擬信號(hào)輸入范圍為2?3 V，采樣當(dāng)量為
3.906 25 mV，所以3個(gè)峰值對(duì)應(yīng)的模擬量分別為2.633 V、2.680 V、2.523 V，與示波器觀測(cè)到的基本相同。實(shí)驗(yàn)證明高速采集模塊和通信模塊在超聲波探傷系統(tǒng)中應(yīng)用穩(wěn)定、準(zhǔn)
確可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化超聲波探傷儀，包括超聲波發(fā)射模塊、與其對(duì)應(yīng)的超聲波接收及前置處理模塊，其特征在于:還包括互相連接的C8051F340單片機(jī)、高速AD采集模塊、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、下位機(jī)通信模塊和上位機(jī)通信模塊；所述高速AD采集模塊與上位機(jī)通信模塊通過USB接口連接，所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射的超聲波通過試件后；經(jīng)接收電路進(jìn)行前置調(diào)理后，使超聲波信號(hào)在高速AD采集模塊的模擬信號(hào)輸入范圍內(nèi)，進(jìn)行高速模/數(shù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過USB接口發(fā)送給上位機(jī)通信模塊，由上位機(jī)通信模塊進(jìn)行分析處理并以波形的方式進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字化超聲波探傷儀，其特征在于:所述高速AD采集模塊由高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9057、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器HM62832、地址計(jì)數(shù)器74F163、總線驅(qū)動(dòng)器74F245以及地址鎖存器74F373組成；所述地址計(jì)數(shù)器74F163用級(jí)聯(lián)的方法構(gòu)成地址線與高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字化超聲波探傷儀，其特征在于:所述下位機(jī)通信模塊由C8051F340單片機(jī)通過調(diào)用USBxpress提供的USB器件API函數(shù)，即USBx — F34x.LIB,實(shí)現(xiàn)對(duì)下層USB硬件的訪問。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字化超聲波探傷儀，其特征在于:所述上位機(jī)通信模塊使用VB6.ο編寫應(yīng)用程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)的接收并將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形顯示、存儲(chǔ)和缺陷位置定位操作。
【文檔編號(hào)】G01N29/04GK103543202SQ201310515369
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】王耀斌 申請(qǐng)人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司