FPGA_ASIC-多通道超声探伤数据采集处理技术

FPGA_ASIC-多通道超声探伤数据采集处理技术

多通道超声探伤数据采集处理技术

The Data Acquisition and Processing Technique for Multi-channel Ultrasonic Testing

（中国海洋大学）刘 贵 杰 李 帆

Liu,Guijie Li,Fan 摘要：设计了一种以DSP嵌入式处理器为核心、基于FPGA技术的四通道数字式超声探伤数据采集与处理系统。采用高速A/D转换芯片，在对超声回波信号采集的同时实现了采样数据的在线压缩，在FPGA的控制下实现了高速数据的缓冲存储，设计的系统体积小、功耗低、功能强、集成度高，尤其适合于高速、高精度的超声无损检测。 关键词：超声检测；数据采集与处理；数据压缩；现场可编程门阵列 中国分类号：TP274 文献标识码：B

Abstract:A new type data acquisition and processing system for four channel digitalized ultrasonic testing based on FPGA was developed. The system,which took DSP embedded processor as core, adopted high-speed A/D conversion chip.It realized on_line compression of sampled data while collecting ultrasonic echo signal.Besides,it carried out the buffer of high-speed data saving under the control of FPGA.The system designed has a characteristic of small volume,low consumption,strong function,high integration degree,and it is especially suitable for the high speed and high accuracy ultrasonic nondestructive testing.

Keywords: ultrasonic testing,data acquisition and processing, data compression, FPGA

超声波检测作为一种常用的无损检测技术之一，具有穿透力强、设备简单、检测灵敏度高、使用方便和安全性好的优点，在产品质量控制、结构完整性评估、部件剩余寿命预测等领域有着广泛的应用。它利用材料本身或内部缺陷的声学性质对超声波传播的影响，非破坏性地探测材料内部和表面的缺陷大小、形状和分布状况。随着计算机技术和高速器件的不断发展，超声波信号的数字化采集和分析逐步代替了传统的超声探伤方式，而大规模集成电路与嵌入式控制技术的发展为设计高速、高可靠性、低功耗和低成本的超声信号采集方案提供了可能性。

本文将FPGA技术和DSP单片系统设计技术结合起来，设计了一种新型四通道超声探伤数据采集处理系统，由FPGA配合DSP并行地进行数据采集、处理和存储工作，较好地解决了系统体积、功耗和处理速度等方面的矛盾。 ______________________ 刘贵杰：博士，教授

项目资助：山东省自然基金项目（Y2005F16）

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