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上游棋牌基于超声波无损检测技术实现混凝土超

时间:2020-09-25 18:52

  超声波检测仪是混凝土无损检测中必备的安装,该仪器通过检测超声波正在混凝土中的走时、首波幅度和主频等参数来推导混凝土内部的构造、缺陷、强度,进而评议被测混凝土的安好运转期和利用寿命。为混凝土无损检测供应一种科学、直观的检测技术。

  纵观目前邦外里洪量利用的混凝土超声检测装备,其采样位数普通为8位,采样频率最大20 MHz,能够举办单通道或双通道数据收罗,采样精度较低,众点检测时须要重复布点,逐一接管采样数据,事业量大。同时,古板的混凝土超声检测装备只可对所接管的一维信号了解处分和人工判读,事业效果低。牢靠性较差。混凝土是由水泥、沙、粗骨散粒料构成的混淆原料,同时因为混凝土检测流程中检测境遇庞杂,影响成分众,直接从一维接管信号中比拟确定得回闭于混凝土的内部质地的描写还存正在相当大的难度和不确定性,普通须要央浼仪器操作家具有相当的事业体味。这已成为紧张限制混凝土超声检测技术普及与发达的首要原故之一。

  基于超声波无损检测本领开采了一种众通道、高精度混凝土超声成像检测仪。同时给出了试验模子的检测结果,其结果很好地显示试件的内部构造。

  该众通道、高精度混凝土超声检测仪是一款集超声信号发射、收罗与处分、超声数据了解与打点、现场数据CT成像众种效力于一体的智能化超声检测仪。该检测仪由便携式谋略机及内置的信号处分卡、MD卡和超声电源组成,编制构造框图如图1所示。

  该检测仪可竣工24通道高速并行数据收罗,可将接管换能器传来的模仿信号举办放大/衰减,A/D转换,数字信号处分和了解等,上游棋牌还可向发射换能器输出勉励脉冲。其事业流程为:谋略机通过PCI总线向信号处分卡和A/D卡发出种种设备号召;当软件践诺号召时,谋略机向信号处分卡的触发寄存器写入先河收罗号召,信号处分卡接管到号召后分辩向发射电源和A/D卡发出特定宽度、特定延迟的触发把握信号,发射电源被触发脉冲触发后先河向发射换能器高压放电,发射换能器受到勉励后向被测混凝土构件发射超声波;接管换能器接管到超声信号并将其转换为电信号,电信号经处分后送到A/D卡;A/D卡正在接管到信号处分卡的把握信号后先河A/D转换,同时将转换后的数字信号通过PCI总线传送到谋略机内存,然后举办数据处分。

  该检测仪中,数据收罗卡采用PCI-1714。PCI-1714是一款高速、高区别率、板载高存储容量的PCI数据收罗卡,装备4组模仿输入端,具备同步锁存和同步收罗的效力。当4组模仿输入同时利用时,采样频率最高可达30 MS/s。该数据收罗卡具备12 bit的区别率,同时内含4个独立A/D转换器,可使4个信道同步采样,板载32 KB FIFO内存,批准正在极速采样时有足够的缓冲区可供暂存数据,以保持信号收罗的速率及无缺性。

  混凝土超声检测仪救援24途模仿信号高速并行收罗.而PCI-1714只要4组模仿输入。上游棋牌该计划采用分时复用的机制将24途模仿输入通道分为4途,利用众途抉择器抉择通道,如许可竣工4途模仿信号的同步收罗。

  因为须要收罗的数据量很大,同时要及时处分数据的及时处分,央浼高速数据收罗时不行过众占用CPU资源,所以采用DMA数据传输式样及相应的停止把握。因为PCI-1714的PCI总线把握器事业正在主控形式下,借助PCI总线高带宽、低延迟的性格,经DMA数据传输,将收罗的数据从FIFO中读出直接传送给谋略机内存,配合装备驱动轨范及上层操纵轨范对结果了解、处分、显示和存储,全豹传输流程无需CPU过问,齐全由硬件竣工,从而有用地提升数据的传输速度。采用DMA式样举办大段数据传输,采样周期由板卡厉苛把握,避免了因为软件编制时刻把握不切确而形成的信号失真。如许编制可正在数据收罗的同时举办其他事业,加添了编制的灵巧性。

  信号处分卡的首要效力是把接管换能器传来的信号酿成契合A/D卡处分的信号,并把谋略机发出的触发号召转化成适合超声电源和MD卡接管的触发脉冲信号。首要由可控衰减搜集、限幅庇护电途、众途复用电途可变增益放大器、PCI桥和可编程逻辑器件等组成。其构造道理图如图2所示。

  由接管换能器接管的超声波被转化成电信号送到信号处分卡,起首通过1/10倍可选的衰减搜集,如许可低落强信号幅度,免得后续增益级饱和;限幅庇护电途将信号幅度局限正在众途复用IC批准的范畴内,以庇护器件不被损坏;4片众途复用器ADG508F将24途信号分时复用,ADG508F是带有过压庇护效力的8通道模仿众途复用器,通过把握3位地方线的逻辑电平切换模仿通道,各通道的通态电阻为300 Ω;随后信号进入程控可变增益放大器PGA202,PGA202是一种增益为1/10/100/1 000程控放大器,其具有增益切确、失真小、设置时刻疾和共模抑遏比上等甜头;PCI桥将32位高速PCI总线转换为仿佛于ISA总线位主动并行总线,竣工信号处分卡与谋略机接口,计划采用CH365行为PCI接口器件:CPLD把谋略机发来的种种号召转化为相应的把握信号,该编制选用EPM7128S行为把握中枢。

  该混凝土超声检测仪的软件首要竣工超声数据的收罗、处分、了解、数据存储与打点等效力。如图3所示。其方针构造由驱动轨范、动态链接库轨范、人机界面轨范3个人构成。研华公司为PCI-1714供应了救援WIN2000境遇的装备驱动轨范,而自制的PCI卡则须要编写驱动轨范。动态链接库接口轨范是闭联操纵轨范与驱动轨范之间通讯的桥梁,它封装了一系列板卡操作函数,为操纵轨范对硬件举办种种树立和操作供应接口。与用户直接打交道的是基于Windows界面的超声检测仪操纵轨范,它由超声仪数据收罗与处分软件和超声数据了解软件构成。前者担当超声信号的收罗、数字滤波和对收罗数据的数据库打点;后者担当对测试数据举办谋略和了解。超声数据了解软件不单能够正在超声仪上运转。举办现场数据了解、谋略,还能够脱节仪器独立运转于日常PC机上,能够正在日常,PC机上了解和处分收罗的数据。

  为了验证混凝土检测仪的无误性和有用性,计划了含众种已知缺陷的混凝土试块模子。正在(500x500x500)mm3的立方体混凝土试块中预埋蜂窝、离析、泥团等缺陷,采用单向测试要领,即检测时一侧某点发射,另一侧全部点同时接管,如许就能够得回众个声时值,基于这些声时值,取得混凝土构造的层析图像。由层析图像可较好地确定混凝土缺陷的身分和缺陷水准。图4是内含巨细为(150x150x150)mm3泥团的混凝土试块的CT成像图。试验结果讲明,该检测仪或许无误再现混凝土内部缺陷。

  该编制具有层析成像效力,可直观再现混凝土内部构造的强度分散和缺陷的身分,操作容易便利,牢靠性高;可竣工4通道并行收罗和24通道同时接管,不单提升了事业效果,并且确保采样点身分的切确相似性,敷裕使用采样数据之间的干系性,确保层析成像的精度;编制采样位数高达12位,信号精度更高,最大采样频率是30 MHz,声时测读精度可到达0.033μs,从而有提升编制的精度和牢靠性。

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