基于PC机的机车轮轴超声探伤仪实现.pdf

自动化技术
晨:基于PC机的机车抡軸超声探伤仪现
基于PC机的机车轮轴超声探伤仪实现
马晨
(四川大学电气信息学院四川成都610064)
摘要:超声检測作为一种重要的无损检涮方法,能在不援坏工件的情况下对被测物进行检测,由于其具有操作简单、
可拿性高等特点,在村料和产品的捡测中得到了广泛的应用。基于国内的数字探伤仪普遍存在数据采集频率较低、信号处
理能力差、數据管理功能不完善等弊端,设计并实现了一套更为高效准确的基于PC机的数字式超声探伤系统,并对数字信
号处理及数据传输做了系统的设计分析。対A型脉冲反射式超声成像做了重点研究,在系统中使用 FPGA及USB接ロ芯
片以提高回波信号处理和数据传输速度。同时,此次设计中采用VHDL语言实现了FPGA程序,使系统的性能得到很大的
提升。.实践表明整套设计方策正确可行,并能满足设计要求。
关键词:超声检测;信号处理;超声探伤系统;FPGA
中图分类号:TP29
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)05-138-04
Pc-based Ultrasonic Flaw Detector of Locomotive Axle
A Chen
(School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu, 610064 Chine
Abstract: The device at home has disadvantages such as low sampling rate of data acquisition and incompetence in signal
processing. A rail welding line flaw detection system designed for high quality and accuracy is introduced. The basic principles
of Ultrasonic Flaw Detection(UFD)is proposed. Interface chip and Field Programmable Gate Array(FPGA) are used to facili-
tate echo signal processing speed and signal transfer speed. In this design, FPGA program is written with Very High Speed In-
tegrated Circuit Description Language(VHDL)language which improves the performance of the system, Practice proves that
the design is correct and feasible, and the design can satisfy the need.
Keywords: ultrasonic inspection; signal processing; rail welding line flaw detection system FPGA
超声检测技术及探伤仪结构
经过六次大规模提速,我国铁路线时速已经跨上了?1.1A型显示脉冲反射式超声波探伤仪
200km/h的重要台阶,并且城际铁路也在加紧建设,京
A型显示主要利用超声波的反射特性,以荧光屏
津城际铁路业已完成时速350km试跑。为此,在加紧上的水平亮线为扫描线(时间基准),代表反射波的传播
建设线路基础设施的同时,还必须装备满足高速列车安时间,其长度与时间成正比;以纵坐标代表反射波的幅
全可靠的、高质量的机车车辆,而车轴是保证机车车辆度。由发射波、缺陷波以及底波在扫描线上的位置,可
稳定运行的重要部件,一旦产生损伤并扩大发展将会折求出缺陷的位置;由缺陷的幅度,可判断缺陷大小;由缺
损而导致脱轨事故。而目前,超声检测中手工操作仍占陷的形状,可分析缺陷的性质,它的缺点是难以判断缺
主流,检测结果将取决于操作人员的个人技术和经验,陷的几何形状和缺乏直观性。
包含的主观因素较多。因此在超声探伤中实现缺陷的1.2探伤系统结构
自动识别、自动报警和自动记录,并提供缺陷参数和图
基于PC机的机车轮轴超声探伤仪采用了一体化
形信息,实现探伤自动化并提高探伤精度已成为国内外结构,探伤电路板和工控PC机放在一个机箱中,将探
普遍关心和研究的课题之ー口2。普漁来说,国内的探伤功能电路与计算机融为一体,形成了拥有液晶显示、
伤仪数据采集频率较低、信号处理能力差,为了克服现超强数据处理、支持USB通讯和网络通讯,支持海量存
有探伤仪器的不足,在可行性分析及实验的基础上,本储和本机刻录等一系列特点的全数字化探伤仪。这样
文设计了一套基于便携式PC的机车车轴探伤系统。
体化的设计思想缩小了仪器体积,提高了稳定性,方
便了实际探伤操作。本系统的整体结构框图如图
收稿日期:2009-11~19
所示。
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万方数据