板材超声波探伤过程中信号处理方法

超声波探伤设备在板材中的应用

超声波探伤设备在促进钢板行业的发展中起着不可忽视的作用,它可以有效减少人工复探、不合格钢板漏判等现象发生。因此,通过了解板材超声波探伤信号的处理方法,来确定缺陷的具体位置、实际大小,对于钢板企业实际生产效率和质量保障都有十分重要的意义。


板材探伤系统的构成

飞泰超声波探伤采用脉冲反射式超声波探伤仪,设备选用VMUS(多功能模块化超声波电子仪表系统)。系统结构主要包括以下基本模块:信号发射:16个基于FET( Held Effect Tran­sistor,FET) 即场效应晶体管,简称场效应管)技术的信号发生器通道,可以生成针状脉冲。


信号接收:16个低噪声分频多连线信号接收通 道接收回波信夸。

信号放大:采用増益可调放大电路进行放大。

ADC模数转换器,80M采样频率/1 0 位分辨率。

FPGA全数字信号处理,采用功能闸门或可选 的ALOK(振幅- 传播时间-位置曲线)压缩。

一个微控制器,用于控制FPGA代码和其自身应用程序的装载。另外它还用作仪表组件的自我监控,并与FPGA —起完成评判任务。

一个CAN总线接口,用于低成本应用时在PC 计算机中单独运行VMUS。

一个VME总线接口,用于引导仪表组件,设定参数和读取检测结果数据和A- 扫描数据。


板材超声波探伤信号处理

钢板材料经过超声波探头通过脉冲反射法检测钢板内部质量缺陷的塞本原理如下:VMUS模块的核心功能是由FPGA完成的,FPGA在整个检测系统 中是数字檑暑处理的核心部件,借助其用用户可编程特性及很高的内部时钟频率,由FPGA实现窄脉冲 发生模块及超声回波接收通道的选通,超声彼仪器 产生一个强电脉冲,声源产生的脉冲波进人到工件 中,激发探头的压电晶片,使电能转换成机械能,在钢板内传递超声波,超声波传递中遇到两侧声阻抗 有差异的界面时部分声波被反射,反射形成反射回波,被探头晶片接收并将机械能转换成电能,该电能 以电压信夸传输到信号接收器,由FPGA控制趙声 回波接收通道的选通,电信夸以两路进行传输:一路经过放大器放大后、,经过滤波器滤波去噪后传输到 放大器,然后经过缓冲器缓存后输出到監视器Q 另 一路信号被放大后,经过10位 A/D 装换器传输到 核心处理器,进行A-扫描数据峰值检测,在仪器的 突光屏上穌缺細健和当量大小。


根据超声波探伤的基本原理和信号处理的基本方法,通过研究设计数字带通滤波器,进行相应信号的处理,并用于板材的超设备探伤检测,验证了方法的有效性。随着中国无损数字检测技术的进一步发展,数字滤波器的设计和信号处理方法的研究变得越来越重要,相信在这一技术将为经济发展做出应有贡献

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