[发明专利]多通道超声波探伤仪同步和数据传输装置及控制方法

权利要求书

1.一种多通道超声波探伤仪同步和数据传输装置，其特征在于，包括：后端电路、传输线、多个前端电路及探头，所述探头连接所述前端电路，所述前端电路通过传输线连接后端电路；

所述传输线包括控制总线及数据采集线；

所述前端电路包括多路复用电路、第一PHY电路、通道控制电路及多组发射电路和接收放大电路，所述探头连接所述发射电路及接收放大电路，所述发射电路及接收放大电路连接所述通道控制电路，所述接收放大电路及通道控制电路连接所述多路复用电路，所述通道控制电路连接第一PHY电路，所述第一PHY电路通过控制总线连接所述后端电路，所述多路复用电路通过所述数据采集线连接所述后端电路；

所述后端电路包括数模转换电路、控制单元、第二PHY电路、探伤仪CPU以及总线接口电路，所述多路复用电路通过所述数据采集线连接所述数模转换电路，所述第一PHY电路通过控制总线连接所述第二PHY电路，所述第二PHY电路及数模转换电路连接所述控制单元，所述控制单元连接所述探伤仪CPU以及总线接口电路。

2.根据权利要求1所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输装置，其特征在于，所述通道控制电路为FPGA或微控制器，所述控制单元为FPGA或微控制器，所述数据采集线为射频模拟信号传输线。

3.一种多通道超声波探伤仪同步和数据传输控制方法，应用于权利要求1-2任一所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：控制单元将同步信号和控制信号进行编码，得到编码信息流，并通过以太网传输协议利用控制总线将编码信息流传输至通道控制电路，通道控制电路将编码信息流进行解码，得到解码信息流，并通过CDR技术得到高精度时钟；

步骤2：通道控制电路根据解码信息流同时控制多路发射电路、接收放大电路及多路复用电路，多路发射电路并行发射激励信号到探头上，多个探头并行发射超声波信号，多路接收放大电路并行接收超声波回波，经多路复用电路的协助，将放大后的超声波回波信号通过数据采集线输入数模转换电路；

步骤3：数模转换电路将超声波回波信号转换为数字信号，并将其发送至控制单元，控制单元读取数据并对其进行处理，处理完毕后发送至探伤仪CPU及总线接口电路中。

4.根据权利要求3所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输控制方法，其特征在于，步骤1中，通过以太网传输协议利用控制总线将编码信息流传输至通道控制电路，具体为：

控制单元将编码信息流传输至后端电路的数据链路层中，后端电路的数据链路层将编码信息流传输至后端电路的物理层中，后端电路的物理层经由控制总线将编码信息流传输至前端电路的物理层中，前端电路的物理层将其发送至前端电路的数据链路层，前端电路的数据链路层将编码信息流发送至通道控制电路中。

5.根据权利要求4所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输控制方法，其特征在于，后端电路的物理层将编码信息流经由控制总线传输至所有前端电路的物理层中，前端电路的物理层将其发送至前端电路的数据链路层，前端电路的数据链路层将编码信息流发送至通道控制电路中。

6.根据权利要求4所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输控制方法，其特征在于，后端电路的物理层将编码信息流经由控制总线将编码信息流传输至一个或多个前端电路的物理层中，前端电路的物理层将其发送至前端电路的数据链路层，前端电路的数据链路层将编码信息流发送至通道控制电路中，发送完毕后，前端电路通过数据复制的形式将编码信息流转发至其他未接收编码信息流的前端电路中。

7.根据权利要求3所述的多通道超声波探伤仪同步和数据传输控制方法，其特征在于，步骤1中，通过以太网传输协议利用控制总线将编码信息流传输至通道控制电路，具体为：

控制单元直接以MAC协议与通道控制电路进行电路连接，控制单元通过控制总线将编码信息流传输至通道控制电路，通道控制电路以数据复制的形式将编码信息流转发至其他通道控制电路。