智能化超聲波無損探傷儀系統

超聲波無損檢測技術是融合了超聲學、電子學、計算機技術及分子材料學等多學科而構成的一門高新技術學科。其檢測原理是根據缺陷材料所顯示的聲學性質對超聲波傳播的影響來檢測材料的缺陷。超聲波的回波信號是中心頻率達20MHz的高頻信號，通常采用的超聲波回波信號頻率為2.5-10MHz，要使這樣的高頻信號數字化，對模數轉換電路提出了很高的要求。根據理論及實際應用的要求，采樣信號的頻率應為輸入信號頻率 的7-10倍，這樣對模數轉換電路、微處理器運算能力和數據的存儲速度提出了極高的要求。因此，飛泰根據實際應用需求，設計了一款中心頻率為5MHz，采樣頻率可達50MHz，兩種檢測模式自動切換的智能化超聲波無損探傷儀。 

超聲波無損探傷系統硬件設計

超聲波無損探傷儀系統框圖智能化超聲波無損探傷儀包括發射電路、探頭切換電路、 信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路、數據存儲電路及通信 電路。結合系統框圖及要實現的具體功能微處理器選用低功耗的MSP430單片機。MSP430單片機集成有高精度的A/D和 D/A模塊，可直接應用，這樣既簡化了系統又提高了系統的可靠性。系統的工作過程為：由MSP430產生一定頻率的脈沖觸發信號，發射電路受觸發產生高頻脈沖，施加至超聲波換能器 (探頭）產生超聲波，超聲波在待測工件中傳播遇缺陷后產生反 射或透射，由此產生回波，接收電路收到回波后，通過信號調理電路的處理后進行A/D轉換，通過FIFO緩存后由MSP430處 理，最終給出檢測結果。

超聲波換能器需要用直流高壓來激勵。超聲波探傷儀所用的直流高壓多數在400V-600V左右，選取400V，因此需配備一輸出電壓大于400V的高壓直流電源。根據超聲波換能器的激勵原理，所用的電脈沖寬度越窄、幅值越高，就越能有效地激勵換能器。因此，系統采用了一種寬帶窄脈沖。在寬帶窄脈沖產生電路中，脈沖的幅值由選用的高壓直流電源的高壓幅值決定，而脈沖的寬度主要由同步脈沖產生電路與開關電路決定。寬帶窄脈沖發生電路，即發射電路由同步脈沖發生電路、窄脈沖產生電路和高壓直流電路組成。