便携式超声波探伤仪制造技术

本实用新型专利技术涉及超声波领域，其公开了一种便携式超声波探伤仪，包括换能器、ARM主控制单元、FPGA信号处理单元及高压电源控制单元；所述换能器连接所述高压电源控制单元；所述高压电源控制单元连接所述FPGA信号处理单元；所述FPGA信号处理单元连接所述ARM主控单元。本实用新型专利技术的有益效果是：提高了产品的集成度，使产品尺寸更小，更易便携，更易于与其他检测系统或平台对接联动；提供数据同步接口，实现了对样品的检测数据实时与本地服务器同步，以标准化流程来增强对产品质量把控和问题跟踪能力，进一步保障检测规程的完整性，满足在线检测和监测需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声波领域，尤其涉及一种便携式超声波探伤仪。
技术介绍
在工业制造领域，无损检测是科学研究和工业生产部门的一种强有力的分析技术，类型广泛，用以在不损害或永久改变物体的材料成分，物理及化学结构的前提下评估样品的基本属性。是一种非常有用的技术，可广泛应用于电子电力、机械工程、土木工程等领域的产品缺陷评估、故障诊断。当前普通超声波探伤仪虽已应用广泛，但对其的改进不断延续，目前探伤工作主要是对缺陷的定位和定性检测，而主流的普通超声波探伤仪对缺陷的面积、形状难以可视化的评估。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种便携式超声波探伤仪，解决现有技术中探伤中对缺陷的面积、形状难以可视化评估的问题。本技术提供了一种便携式超声波探伤仪，包括换能器、ARM主控制单元、FPGA信号处理单元及高压电源控制单元；所述换能器连接所述高压电源控制单元；所述高压电源控制单元连接所述FPGA信号处理单元；所述FPGA信号处理单元连接所述ARM主控单元。作为本技术的进一步改进，所述换能器为超声波探头。作为本技术的进一步改进，所述高压电源控制单元包括高压脉冲发生电路、信号继电控制单元、增益控制单元、AD采样模块、高精度电压参考源；所述高压脉冲发生电路连接所述信号继电控制单元；所述信号继电控制单元连接所述增益控制单元；所述增益控制单元连接所述AD采样模块；所述高精度电压参考源连接所述AD采样模块。作为本技术的进一步改进，所述ARM主控制单元包括主控芯片、接口模块、电池模块、温湿度传感器模块、触摸显示模块以及存储模块；所述主控芯片分别连接所述接口模块、电池模块、温湿度传感器模块、触摸显示模块以及存储模块。作为本技术的进一步改进，所述接口模块包括USB接口和SD卡接口。作为本技术的进一步改进，所述ARM主控制单元还包括WIFI模块；所述WIFI模块连接所述主控芯片。作为本技术的进一步改进，所述FPGA信号处理单元包括外围控制模块、激励控制模块、回波控制模块、AD采样控制模块和接口模块；所述激励控制模块连接所述高压电源控制单元的高压脉冲发生电路；所述回波控制模块连接所述高压电源控制单元的信号继电控制单元；所述AD采样控制模块连接所述高压电源控制单元的AD采样模块；所述外围控制模块连接按键单元。本技术的有益效果是：提高了产品的集成度，使产品尺寸更小，更易便携，更易于与其他检测系统或平台对接联动；提供数据同步接口，实现了对样品的检测数据实时与本地服务器同步，以标准化流程来增强对产品质量把控和问题跟踪能力，进一步保障检测规程的完整性，满足在线检测和监测需求。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图说明及具体实施方式对本技术进一步说明。一种便携式超声波探伤仪，包括换能器、ARM主控制单元、FPGA信号处理单元及高压电源控制单元；所述换能器连接所述高压电源控制单元；所述高压电源控制单元连接所述FPGA信号处理单元；所述FPGA信号处理单元连接所述ARM主控单元。所述换能器为超声波探头。所述高压电源控制单元包括高压脉冲发生电路、信号继电控制单元、增益控制单元、AD采样模块、高精度电压参考源；所述高压脉冲发生电路连接所述信号继电控制单元；所述信号继电控制单元连接所述增益控制单元；所述增益控制单元连接所述AD采样模块；所述高精度电压参考源连接所述AD采样模块。所述ARM主控制单元包括主控芯片、接口模块、电池模块、温湿度传感器模块、触摸显示模块以及存储模块；所述主控芯片分别连接所述接口模块、电池模块、温湿度传感器模块、触摸显示模块以及存储模块。所述接口模块包括USB接口和SD卡接口。所述ARM主控制单元还包括WIFI模块；所述WIFI模块连接所述主控芯片。所述FPGA信号处理单元包括外围控制模块、激励控制模块、回波控制模块、AD采样控制模块和接口模块；所述激励控制模块连接所述高压电源控制单元的高压脉冲发生电路；所述回波控制模块连接所述高压电源控制单元的信号继电控制单元；所述AD采样控制模块连接所述高压电源控制单元的AD采样模块；所述外围控制模块连接按键单元。在一种实施例中，如图1，本便携式超声波探伤仪包括为ARM主控制电路、FPGA信号处理及高压电源控制电路。ARM主控电路包含主控芯片、外围接口、电池充电电路、SD卡连接器、温湿度监测电路、触摸显示电路、存储电路。主控芯片：采用 ARM微处理器STM32F746，其控制整个仪器系统的运行，处理器内部运行的是FREERTOS实时操作系统、TCP/IP协议栈、超声数据分析程序。外围接口：主要为微控制器提供的接口，y有负责与仪器外部设备进行通信的USB接口和WIFI模块（ESP8266），除此之外还包括JTAG端口，SPI，UART，GPIO。电池充电电路: 仪器采用7.5v 的锂聚合物或锂离子电池供电，充电时，通过电源适配器接口经芯片给电池充电，并通过热敏电阻监测电池在充电时的温度情况。SD卡连接器：当仪器不能连接到PC机上时，支持对探伤分析数据的外部存储。温湿度监测电路：采用HDC1000传感器，用于测量仪器工作的当前温度和湿度情况。触摸显示接口：为RGB显示接口和4线电阻触摸屏接口。存储电路：提供了256Mb的SDRAM内存和2Gb的Nand flash,为系统提供充足的存储单元。FPGA信号处理及高压电源控制电路包含高压激励信号产生电路、信号继电切换电路、探头接口、信号滤波电路、自动增益控制电路、ADC信号采集电路、FPGA控制运算单元、按键及LED电路。高压激励信号产生电路：FPGA控制双MOSFET驱动芯片MAX626,并结合相应的MOSFET、稳压二极管压、电阻、电容等器件，可产生200V、300V、400V、500V电压输出；信号继电切换单元：信号切换电路主芯片采用ATQ229芯片，其由FPGA芯片控制，继电单元支持单晶、双晶探头的激励信号和输出信号切换，可起到信号物理隔离的作用。尤其是在对单晶探头输出信号采集时可有效避免高压激励信号对输出信号的干扰。探头接口：支持行业内单晶和双晶探头标准。信号滤波电路：采用物理带通滤波器设计，支持0.5MHz到10MHz带通信号，对于其他非工作频段信号进去滤除，提高信噪比，。自动增益控制电路：该部分电路主要采用双通道可变增益放大器（AD8332）和12bit 分辨率数模转换器件（MAX539），带通信号经过运算放大器，并在DAC反馈调节下，可实现增益放大器对信号的自动增益调节。ADC信号采集电路：为系统提供原始超声换能信号采集，电路主芯片采用模数转换器ADS58B19，其分辨率为9bit、采样率为250MSPS。FPGA控制运算单元：对于来自ADC的数字信号，FPGA控制器将其缓存至SDRAM存储器中，经扫频及自适应带通滤波后，一方面对带通数据进行希尔伯特变化，完成包络重构，并将包络数据通过SPI接口发送到ARM系统；另一方面对带通数据进行数字信号处理以提供成像数据给ARM系统。按键及LED电路：按键捕获及LED控制由FPGA提供完成，按键信息的处理和指示灯状态配置则由ARM主控器提供。该探伤仪增强了仪器对缺陷的自动辨别能力，通过增强仪器对信号的自动分析能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式超声波探伤仪，其特征在于：包括换能器、ARM主控制单元、FPGA信号处理单元及高压电源控制单元；所述换能器连接所述高压电源控制单元；所述高压电源控制单元连接所述FPGA信号处理单元；所述FPGA信号处理单元连接所述ARM主控单元。

【技术特征摘要】
1.一种便携式超声波探伤仪，其特征在于：包括换能器、ARM主控制单元、FPGA信号处理单元及高压电源控制单元；所述换能器连接所述高压电源控制单元；所述高压电源控制单元连接所述FPGA信号处理单元；所述FPGA信号处理单元连接所述ARM主控单元。2.根据权利要求1所述的便携式超声波探伤仪，其特征在于：所述换能器为超声波探头。3.根据权利要求1所述的便携式超声波探伤仪，其特征在于：所述高压电源控制单元包括高压脉冲发生电路、信号继电控制单元、增益控制单元、AD采样模块、高精度电压参考源；所述高压脉冲发生电路连接所述信号继电控制单元；所述信号继电控制单元连接所述增益控制单元；所述增益控制单元连接所述AD采样模块；所述高精度电压参考源连接所述AD采样模块。4.根据权利要求1所述的便携式超声波探伤仪，其特征在于：所述ARM主控制单元包括主控芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，
申请(专利权)人：成都克瑞斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51