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时间:2020-03-22
《基于SOPC的管道超声导波检测系统设计.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2012住仪表技术与传感器2012第8期InstrumentTechniqueandSensorNo.8基于SOPC的管道超声导波检测系统设计王建斌,张轩硕,刘兵,王军阵,靳小强(1.军械工程学院电气工程系,河北石家庄050003;2.驻南京地区军代室,江苏南京210008)摘要:针对国内超声导波检测仪器相对落后的现状,提出了基于单片FPGA设计管道超声导波检测系统的方法。以MicroBlaze软核处理器为控制核心,编写了导波发射专用DDSIP核,设计了完整的硬件平台。对uC/OS1I嵌入式操作系统和uC/GUI图形用户界面进
2、行移植,完成了应用程序的开发。系统集导波发射、回波采集、分析处理、实时显示和数据存储等功能于一身。实验表明:各功能运行正常,能方便地应用于管道超声导波检测。关键词:超声导波;MicroBlaze处理器;可编程片上系统;DDS;检测系统中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1002—1841(2012)08—0053—03DesignofUltrasonicGuidedWaveTestSystemforPipeBasedonSOPCWANGJian—bin,ZHANGXuan—shuo’,LIUBing,WANGJun—
3、zhen,JINXiao—qiang(1.DepartmentofElectricalEngineering,OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China;2.TheNanjingMilitaryRepresentativeOfice,Nanjing210008,China)Abstract:AdesignmethodofultrasonicguidedwavetestsystemforpipewasproposedbasedonapieceofFPGAchip,wit
4、htheMicroBlazesoftcoreasthecentralprocessor.DDSIPwasdesigned,devotedtoexciteguidedwave.Afterhardwareplatformwasdesigned,embeddedoperatingsystemuC/OSⅡandgraphicaluserinterfaceuC/GU1weretransplanted,andapplicationwasdevel—oped.Thefunctionsofultrasonicguidedwaveeradiat
5、ing,echoesacquisition,dataanalysis,resultdisplay,anddatastoragewerein—cludedinthesystem.Theexperimentresultsshowthatallpanscanoperatenormally,andcanbeconvenientlyappliedtoultrasonicguidedwaveinspectioninpipes.Keywords:ultrasonicguidedwave;MicroBlazeprocessor;SOPC;DD
6、S;testsystem0引言了一种基于FPGA和MicroBlaze软核处理器,通过移植uC/OS在对管路、管道进行长距离检测,包括对埋地管道不开挖Ⅱ操作系统和uC/GUI图形用户界面,开发管道超声导波检测状态下的长距离检测当中,超声导波检测技术与传统无损检测系统的方法。技术相比,具有高效、便捷、快速和敏感度高等特点,已成为最1系统整体方案设计具发展潜力的在线无损检测技术之一--。系统中FPGA选用Spartan3E系列XC3S500E.该系列FP—目前,国内对超声导波的理论研究正趋于成熟,但对超声GA性价比高,有着丰富的外
7、设接口和I/0端口。其内部Mi—导波检测系统的研发仍大都处于实验室阶段。北京工业大学croBlaze软核处理器时钟频率可高达150MHz,能较好地满足测控技术与仪器实验室建立了一套管道导波检测系统,系统由产品的高集成化与低成本化。系统选用MicroBlaze作为硬多个分立设备组成(如任意函数发生器、示波器等),不同设备件控制核心,PLB总线提供对片上外设、外部存储器,以及自带之间搭接复杂。何存富等研制了基于LabVIEW的小型化导的外设IP核和自主编写的IP核的访问,最后辅以必要的外围波专用检测装置,王军阵等设计了基于ARM+
8、LINUX的便电路,完成管道超声导波检测系统的搭建。系统结构框图如图携式管道超声导波检测系统,为超声导波检测系统的小型化、1所示。主要包括导波发射模块、回波接收模块、A/D采集模集成化做出了重要努力。然而二者均采用高速单片机控制模块、TFT显示模块以及sD卡存储模块等。数转换
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