多通道超声检测总控系统的研究与设计

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1、ＩＭ互０分类景ＴＰ２７４单俊代稱￡学璋自Ｓ巧㈱５每８６馨抑ＭＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＯｆＣｈｉｎａ全日制工程硕±学位论文多通道超声检测总控系统巧研究与设计＿＿硕古研究生＿＿＾±＾＿巧擴畳銳师榻录－歡備导教师一：龜图书分类号TP274密级非密注UDC621.3_全日制工程硕士学位论文多通道超声检测总控系统的研究与设计李卞俊校内指导教师（姓名、职称）杨录副教授校外指导教师（姓名、职称）尚渭萍工程师申请学位级别工程硕士所在领域（研究方

2、向）电子与通信工程论文提交日期2016年月日论文答辩日期2016年5月21日学位授予日期2016年月日论文评阅人乔建华副教授张丕状教授答辩委员会主席孙志毅教授2015年5月31日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其化个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本女的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中从明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担

3、。占、论文作者签名（：疋作日期；关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管．、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件②学校可Ｐ乂采用巧印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑤学校可允许学位论文被查阅或借巧；④学校可乂学术交流为目的，复制贈送和交换学位论文；⑤学校可从公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后递守此规定）。签名ｋ．Ｉ：日期：＿＿．导师签名〇、《：水日期：＞〇／／／

4、，中北大学学位论文多通道超声检测总控系统的研究与设计摘要在超声检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测和渗漏检测五大常规无损检测中，超声波检测是工业生产中应用十分广泛的一种无损检测方法，它即可检测材料或构件的表面缺陷，又可以检测内部缺陷，对于平面状缺陷如叠层、裂纹等，可以获得很好的缺陷回波。目前市面上比较成熟的超声检测系统一般采用PCI或ISA接口，此类接口的特点是：高速、可靠、稳定并且是并行传输，但是安装麻烦、协议复杂、成本较高、学习和开发周期较长。相对于PCI或ISA接口的超声采集系统来说，USB

5、随着协议的更新，传输速度越来越高、接口小巧简单、消耗资源低、学习和开发周期短、性价比较高等特点。由于USB2.0协议的数据传输速率高达480Mbps，使得USB可应用于动态实时传输的高速实时性要求的工业生产设备中，极大地提高了系统的高效性和易用性。本课题分析弹药筒存在的缺陷，根据超声检测原理，选择了水浸式板波检测方法对弹药筒进行缺陷检测，本系统与上位机的通信接口采用的是USB2.0。针对USB在工业应用比较少的情况，本文将对USB在工业无损检测实际应用中的可靠性和稳定性作出研究和阐述。本系统选用Cy

6、cloneII的FPGA芯片作为主控芯片，通信接口采用USB2.0接口，接口芯片为Cypress公司的Cy7c68013a。本系统设计了20个超声信号采集通道，利用6片多路复用器MAX4617和一片译码器SN74H138实现通道之间的切换。在信号采集部分，选用MP7690作为模数转换芯片，实现单一通道的单点采样。在Keil开发环境中，完成EZ-USBFX2LP的固件程序开发；利用QuartusII开发环境设计开发FPGA控制程序，并利用Modelsim完成时序的仿真和调试；利用VisualStudi

7、o2013的开发平台完成上位机软件系统的开发与调试。本系统可利用上位机软件系统对数字超声检测系统进行参数设置和采样控制，完成对超声回波信号的处理，利用相关算法进行判伤，并图形化显示判伤结果。关键词:USB2.0，超声检测系统，Cy7c68013a，FPGA中北大学学位论文StudyandDesignofMulti-channelUltrasonicDetectingControlSystemAbstractInfiveconventionalnon-destructivetestingmethods

8、,includingultrasonictesting,rayinspection,eddycurrenttesting,magneticparticletestingandleakdetection,ultrasonictestingiswidelyusedinindustrialproductionasanon-destructivetestingmethods,itcandetectnotonlysurfacedefectbutalsointernaldefec