一种钢轨裂纹声发射信号高速采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及高速数据采集领域，公开了一种钢轨裂纹声发射信号高速采集装置。该高速采集装置主要采用“处理器+FPGA”的双嵌入式系统架构，其中FPGA部分主要实现采集和运算的功能，而处理器则主要完成数据传输、缓存及辅助运算的功能。本实用新型专利技术可以实现钢轨裂纹声发射信号高速采集对采集装置低功耗、高性能、高稳定、易部署的要求；其嵌入式结构，缩小了设备的整体体积，更适用于在铁路轨旁安装；通过在FPGA运算本公司自行研发的算法判断钢轨是否有裂纹、掉块产生并预警，保障了行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨裂纹声发射信号高速采集装置
本技术涉及声发射信号采集
，尤其涉及一种应用于钢轨裂纹声发射信号高速采集装置。
技术介绍
材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AcousticEmission,简称AE),有时也称为应力波发射。钢轨在应力作用下的变形与裂纹扩展，是钢轨结构失效的重要机制。钢轨在断裂时发出的弹性波，经介质传播到达钢轨表面，引起表面的机械振动。声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号。声发射信号经钢轨裂纹声发射信号高速采集装置放大、处理后，其波形或特性参数被记录与显示。最后，经数据的分析与解释，判定出钢轨的特性。声发射传感器采集到声发射信号转换为电信号，实际应用中，钢轨裂纹声发射信号高速采集装置其实是对电信号进行采集。目前市面上并没有一款专门针对钢轨声发射信号进行高速采集的装置。如果使用现有电信号采集装置采集钢轨声发射信号仍有许多缺点：(1)现有采集装置为通用型信号采集装置，结构功能繁复，成本偏高。(2)现有采集装置只具备信号采集功能，为满足数据分析功能往往需要增加工控机等运算处理设备，增加系统的整体尺寸，使得现场安装施工条件恶劣，并大量增加了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，将数据采集面板上的采集通道连接于钢轨上的压电传感器，用以采集钢轨的声发射信号，其特征在于，包括通过PCIe总线连接的嵌入式处理器单元和FPGA单元，电性连接的信号采集单元及FPGA单元，以及通过电性连接给各单元供电的电源模块，同时电源模块上搭载有指示采集装置电源、通信、运行状态的指示灯，采集单元能够通过与压电传感器连接采集钢轨的声发射信号。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，将数据采集面板上的采集通道连接于钢轨上的压电传感器，用以采集钢轨的声发射信号，其特征在于，包括通过PCIe总线连接的嵌入式处理器单元和FPGA单元，电性连接的信号采集单元及FPGA单元，以及通过电性连接给各单元供电的电源模块，同时电源模块上搭载有指示采集装置电源、通信、运行状态的指示灯，采集单元能够通过与压电传感器连接采集钢轨的声发射信号。2.如权利要求1所述钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，其特征在于，所述数据采集装置为4*4结构，每套卡4张、每张4路采集通道，共16路采集通道。3.如权利要求1所述钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，其特征在于，所述嵌入式处理器单元和FPGA单元的硬件层部分包括嵌入式处理器、FGPA单元、存储器、通用设备接口和I/O接口在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，构成了一个嵌入式核心控制模块，其中操作系统和应用程序都固化在ROM中。4.如权利要求1所述钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，其特征在于，所述FPGA采用4路TTL控制其数据传输，可以通过千兆以太网口和RS232接口对i.MX6嵌入式处理器进行参数配置。5.如权利要求1所述钢轨裂纹声发射信号高速采集装置，其特征在于，所述采集装置采用AD采集模块，其单机需要满足的技术指标包括：采集装置在处理板的时序控制下，所有通道同步采集；采样通道：16Ch，按4Ch/Module配置；采样率：最大采样率1MSps，分段可调；采样信号输入范围：±12V，频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏翔，陈晓东，王臻炜，王威，梁维海，张胜强，
申请(专利权)人：四川西南交大铁路发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51