[发明专利]数字化超声波探伤仪

说明书

技术领域

    本发明涉及一种检测仪器，具体涉及一种数字化超声波探伤仪。

无损探伤的方法很多，如超声检测、射线检测、磁粉检测、涡流检测、声发射等，其中超声波探伤是应用最广泛的方法之一。传统的模拟式超声波探伤仪存在对缺陷的显示不直观和探伤过程的数据和检测结果不便保存等局限性。随着计算机技术和电子技术的发展，研究超声波探伤系统的高速采集和通信方法可以提高检测的可靠性、精确性、直观性和可重复性，可实现数字化的超声检测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字化超声波探伤仪，其实现了高速采集和通信，提高检测的可靠性、精确性、直观性和可重复性。

本发明的技术解决方案是：

一种数字化超声波探伤仪，包括超声波发射模块、与其对应的超声波接收及前置处理模块，其特殊之处在于：还包括互相连接的C8051F340单片机、高速AD采集模块、高速数据存储单元、下位机通信模块和上位机通信模块；所述高速AD采集模块与上位机通信模块通过USB接口连接，所述超声波发射模块发射的超声波通过试件后；经接收电路进行前置调理后，使超声波信号在高速AD采集模块的模拟信号输入范围内，进行高速模／数转换；转换后的数字量通过USB接口发送给上位机通信模块，由上位机通信模块进行分析处理并以波形的方式进行显示。

上述高速AD采集模块由高速模数转换器AD9057、高速数据存储器HM62832、地址计数器74F163、总线驱动器74F245以及地址锁存器74F373组成；所述地址计数器74F163用级联的方法构成地址线与高速数据存储器连接。

上述下位机通信模块由C8051F340单片机通过调用USBxpress提供的USB器件API函数，即USBx—F34x．LIB，实现对下层USB硬件的访问。

上述上位机通信模块使用VB6．o编写应用程序，完成对数据的接收并将采集的数据进行波形显示、存储和缺陷位置定位操作。

本发明的优点在于：加入高速AD采集模块、下位机通信模块和上位机通信模块，实现了高速采集和通信，提高检测的可靠性、精确性、直观性和可重复性。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

具体实施方式

参见图1，一种数字化超声波探伤仪，包括超声波发射模块、与其对应的超声波接收及前置处理模块，其特征在于：还包括互相连接的C8051F340单片机、高速AD采集模块、高速数据存储单元、下位机通信模块和上位机通信模块；所述高速AD采集模块与上位机通信模块通过USB接口连接，所述超声波发射模块发射的超声波通过试件后；经接收电路进行前置调理后，使超声波信号在高速AD采集模块的模拟信号输入范围内，进行高速模／数转换；转换后的数字量通过USB接口发送给上位机通信模块，由上位机通信模块进行分析处理并以波形的方式进行显示。

高速AD采集模块由高速模数转换器AD9057、高速数据存储器HM62832、地址计数器74F163、总线驱动器74F245以及地址锁存器74F373组成；所述地址计数器74F163用级联的方法构成地址线与高速数据存储器连接。为了完成高速采集，选用存取时间为25 ns的高速数据存储器HM62832，它可存储32 kB数据，有8根数据线和15根地址线。再选用延迟时问在10 ns以下的高速F系列的地址计数器74F163、总线驱动器74F245、地址锁存器74F373。AD9057无地址线，所以采用4个地址计数器74F163级联的方法构成地址线与高速数据存储器连接。74F245决定数据的传输方向。将40 MHz晶振作为AD9057和地址计数器的同步时钟信号来控制采集。在靠近AD的地方用74F00来改进时钟的性能，从而减少过冲和振铃干扰。在模拟电源、数字电源、基准电源等和各自地线之间都用0.1uF的电容和容值大的双极性电容并联，达到去除高频耦合信号的目的。

下位机通信模块由C8051F340单片机通过调用USBxpress提供的USB器件API函数，即USBx—F34x．LIB，实现对下层USB硬件的访问。

上位机通信模块使用VB6．o编写应用程序，完成对数据的接收并将采集的数据进行波形显示、存储和缺陷位置定位等操作。

对应的十进制数分别是162、174、134。模拟信号输入范围为2～3 V，采样当量为3．906 25 mV，所以3个峰值对应的模拟量分别为2．633 V、2．680 V、2．523 V，与示波器观测到的基本相同。实验证明高速采集模块和通信模块在超声波探伤系统中应用稳定、准确可靠。