超聲波探傷儀技術是根據材料缺陷所顯示的聲學性質對超聲波傳播的影響來探測其缺陷的方法。利用該技術可以測量各種金屬、非金屬、復合材料等介質內的裂縫、氣孔、夾雜等缺陷信息。由于超聲波檢測具有穿透力強，檢測靈敏度高等優點，因而在航空航天、冶金造船、石油化工、鐵路等領域起著廣泛的作用。一般采用超聲無損檢測技術的超聲探傷儀有模擬式和數字式之分，隨著計算機技術、微電子技術及數字信號處理技術的發展，傳統的模擬式超聲探傷儀正逐漸被功能*的數字式超聲探傷儀所取代。
超聲波的回波信號是高頻信號，其中心頻率高達到20 MHz以上，常用的超聲波探頭中回波信號的頻率一般為2．5～10 MHz，要使這樣的高頻信號數字化，系統就對模／數轉換電路提出了很高的要求。根據Shannon采樣定理和Nyquist采樣準則，在理想的數據采集系統中，為了使采樣信號不失真地復現輸入信號，采樣頻率至少是輸入信號高頻率的兩倍。在實際使用中，為保證數據采集的準確度，應增加在每個輸入信號周期內的采樣次數，一般每周期采樣7～lO次。有些系統對采樣信號頻率的要求更高。現有的模／數轉換電路方案在可靠性、功耗、采樣速度和精度上都存在諸多不足，不能滿足某些實際情況的需要，而大規模集成電路技術的發展為設計高速、高精度、高可靠性、低功耗的超聲信號采集方案提供了可能性。本文設計了一種采樣速率達100 MHz的超聲波采集模塊，并通過FPGA對采樣數據進行壓縮后進行數據緩存。
l數字式超聲探傷儀原理
超聲波探傷儀功能簡介：
1、全中文觸摸式鍵盤，直觀易記，操作過程全中文提示及圖形顯示，簡單培訓即可熟練掌握。
2、儀器和探頭性能自動測定，儀器校驗自動化，可測量厚度和材料聲速。
3、十個獨立探傷通道（電子切換）。
4、可根據實際工件（如焊縫、鍛件、鑄件、管材、板材、車軸、車輪、小管徑等）生成自定義探傷工藝，現場探傷無需攜帶試塊。
5、DAC、AVG、分貝DAC 曲線自動生成，取樣點不受限制，可進行補償與修正，曲線隨增益自動浮動，隨聲程自動擴展。
6、缺陷回波（水平、垂直、距離、dB當量值）實時顯示，焊縫剖面顯示。
7、進波門、失波門、DAC聲音報警，門位、門寬和門高可任意調節。
8、峰值記憶、包絡功能，尋找高波形更加容易。
9、500幅探傷數據儀器存貯。
10、采用新式低反光5.5″EL平面顯示屏（彩色TFT顯示）,抗電磁干擾強,對比度高, 分辨率高。
11、低電壓聲音報警，自動關機保護。
12、重量輕（帶電池僅1.6Kg），體積小（外形尺寸260X140X55），使用與攜帶輕松自如。
13、使用進口鎳氫電池，自動保護充電（18VDC，220VAC），可連續工作5小時以上。
14、可以在-20℃~50℃環境中正常工作。 技術指標：
增益范圍 110dB
頻帶寬度 0.4~20.0MHz
探測范圍 0~6000.0mm
靈敏度余量 >56dB（深200mmΦ2平底孔）
分辨率 >40dB
動態范圍 >32dB
水平線性 <0.1%
垂直線性 <3%
噪聲電平 <10% 工作模式：單探頭、雙晶探頭、穿透探頭 脈沖發生器：可變脈沖發生器 阻尼：50/100/400歐自動匹配 衰減器精度＜ ±1dB/12dB 數字抑制 （0 ～ 80）%，不影響線性與增益
閘 門 進波門、失波門；單閘門讀數、雙閘門讀數
報 警 蜂鳴報警，LED 燈報警 環境溫度 (-10~50)℃
相對濕度 (20~95)%RH |
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