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在壓力容器安全管理中，定期檢驗是防止壓力容器發(fā)生失效事故，特別是預(yù)防重大事故發(fā)生的必要手段，由于壓力容器在制造、使用上的特點，其機(jī)械結(jié)構(gòu)上不可避免的會出現(xiàn)裂紋、空隙氣孔和焊縫缺陷等，對壓力容器進(jìn)行無損檢測工程上意義重大。超聲波檢測是種重要的無損檢測技術(shù)，由于它的穿透力強(qiáng)、檢測可靠準(zhǔn)又方便易行，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中。
在早期的超聲波檢測中，利用模擬信號進(jìn)行檢測探傷，其結(jié)果主要依靠經(jīng)驗進(jìn)行分析，存在著性差和準(zhǔn)性差等系列問題。隨著計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)等高新技術(shù)的應(yīng)用，超聲波檢測數(shù)字化的研究日趨廣泛，數(shù)字化采集和分析已經(jīng)成為超聲波探傷設(shè)備的發(fā)展趨勢。般來說，分辨率是超聲波檢測的重要指標(biāo)，它直接影響測量的準(zhǔn)度，并且對微小缺陷的發(fā)現(xiàn)能力更強(qiáng)，由于材料工藝的提高，壓力容器外殼厚度不斷減少，這就要求超聲波檢測的分辨率進(jìn)步提高。超聲波檢測實質(zhì)上是測量超聲波在材料厚度方向上兩個表面反射波的時間差，通過計算可求出材料的厚度，對微小缺陷和薄壁而言，分辨率的提高主要是要求超聲波檢測有較高的探測頻率，這勢必為后續(xù)的信號采樣處理部分帶來較高的要求。因此，根據(jù)設(shè)計要求和凌華科技公司的PCI-9846多通道高速數(shù)字化儀的特點，選用PCI-9846數(shù)字化儀為核心，配合相關(guān)硬、軟件設(shè)計的四通道超聲波檢測系統(tǒng)，具有度高、分析功能強(qiáng)等優(yōu)點。
二、系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)成
超聲波檢測系統(tǒng)由計算機(jī)、PCI-9846數(shù)字化儀、C805F340單片機(jī)、電源、發(fā)射電路、程控放大電路組成，其整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖 超聲波檢測系統(tǒng)框圖
圖 超聲波檢測系統(tǒng)框圖
測量過程由計算機(jī)發(fā)起，通過USB口控制單片機(jī)C805F340，由單片機(jī)產(chǎn)生相關(guān)的開關(guān)信號，經(jīng)過發(fā)射電路產(chǎn)生高壓窄脈沖，激勵發(fā)射探頭產(chǎn)生超聲波，接收探頭完成聲電轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為接收電信號，經(jīng)過由計算機(jī)設(shè)定的程控放大器后由PCI-9846數(shù)字化儀進(jìn)行采樣，數(shù)字化儀和計算機(jī)使用PCI接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由計算機(jī)顯示、分析處理。電源電路和單片機(jī)外圍電路包括看門狗、晶體振蕩器、復(fù)位電路等。根據(jù)設(shè)計要求，要求同時有四路探頭進(jìn)行工作。
2. 數(shù)字化設(shè)備的選擇
數(shù)字化儀從本質(zhì)上來說就是個A/D設(shè)備，配備相應(yīng)的接口和軟件，成為單獨的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于信號采集和分析中。對本系統(tǒng)來說，要求其信號采集部分具有以下特點：
同時可以接收4路輸入并進(jìn)行A/D變換。在本系統(tǒng)中，隨著工件在流水線上的行進(jìn)，各工序同時完成，需要對4個主要位置同時進(jìn)行探傷，從實效性上必須要求有4個輸入的數(shù)字化設(shè)備。
要求具有較高的采樣頻率。超聲波在鋼質(zhì)品中傳播速度近于空氣的0倍，超聲波脈沖發(fā)射后接收端根據(jù)兩個反彈回波進(jìn)行厚度測量。如果是進(jìn)行探傷，頻率越高則采集后的信號越具有處理價值。根據(jù)發(fā)射探頭的成熟水平和應(yīng)用需求，選取超聲波的頻率為5MHz，理論上需要0M的采樣率，但是實踐中要求采樣率30M以上。
廈門興銳達(dá)自動化設(shè)備有限公司是一家專業(yè)從事全球知名品牌（DCS系統(tǒng)）（機(jī)器人系統(tǒng)）（大型伺服控制系統(tǒng)）模塊 備件銷售,公司產(chǎn)品內(nèi)容為分布式控制系統(tǒng)(DCS) 、可編程序控制器(PLC)、 MOTOROLA MVME工業(yè)用模組 、工業(yè)控制通訊轉(zhuǎn)換器(Anybus) 、遠(yuǎn)端輸出/輸入模塊(RTU) 、工業(yè)電腦(IPC)、 工業(yè)用低頻螢?zāi)?IPC) 、人機(jī)界面SCSI(50、68、80Pin) AnyBus(Gateway)我們售出的備品備件均提供一年的質(zhì)量保證、并且都經(jīng)過了嚴(yán)格的測試和認(rèn)證,現(xiàn)已成一家全球性的工業(yè)自動化備件及零部件的銷售企業(yè)。
主營產(chǎn)品，優(yōu)勢供應(yīng)，充足庫存：
各品牌DCS、PLC備件
Invensys Foxboro（?？怂共_）：I/A Series系統(tǒng)，F(xiàn)BM（現(xiàn)場輸入/輸出模塊）順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換、輸入/輸出信號處理、數(shù)據(jù)通信及處理等。
Invensys Triconex: 冗余容錯控制系統(tǒng)、基于三重模件冗余（TMR）結(jié)構(gòu)的最現(xiàn)代化的容錯控制器。
Westinghouse（西屋）： OVATION系統(tǒng)、WDPF系統(tǒng)、WEStation系統(tǒng)備件。
Rockwell Allen-Bradley: Reliance瑞恩、SLC500/1747/1746、MicroLogix/1761/1763/1762/1766/1764、CompactLogix/1769/1768、Logix5000/1756/1789/1794/1760/1788、PLC-5/1771/1785等。
Schneider Modicon（施耐德莫迪康）：Quantum 140系列處理器、控制卡、電源模塊等。
ABB：工業(yè)機(jī)器人備件DSQC系列、Bailey INFI 90等。
Siemens(西門子)：Siemens MOORE， Siemens Simatic C1，Siemens數(shù)控系統(tǒng)等。
Motorola（摩托羅拉）：MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列。
XYCOM：I/O 、VME板和處理器等。
GE FANUC(GE發(fā)那科)：模塊、卡件、驅(qū)動器等各類備件。
Yaskawa（安川）：伺服控制器、伺服馬達(dá)、伺服驅(qū)動器。
Bosch Rexroth（博世力士樂）：Indramat，I/O模塊,PLC控制器,驅(qū)動模塊等。
Woodward（伍德沃德）：SPC閥位控制器、PEAK150數(shù)字控制器。
工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)備件
優(yōu)勢品牌：ABB Robots、FANUC Robots、YASKAWA Robots、KUKA Robots、Mitsubishi Robots、OTC Robots、Panasonic Robots、MOTOMAN Robots等
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