[發明專利]一種用于檢測非金屬介質的多通道超聲波采集裝置

無效

• 申請號: 200710052424.2
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN101067618A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 劉玉;陳建武;陳少明;石小兵;李長林;朱傳聰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N29/36
• 分類號: G01N29/36;G01N29/04
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

1.一種用于檢測非金屬介質的多通道超聲波采集裝置，包括晶體振蕩器(1)、光電編碼器(2)、數據采集控制器(3)和n個單通道超聲波采集單元，n為通道數量，單通道超聲波采集單元中包含有發射超聲波換能器(5)；

晶體振蕩器(1)用于產生振蕩信號，傳送給數據采集控制器(3)；

光電編碼器(2)分別與n個單通道超聲波采集單元的發射超聲波換能器(5)相連，在發射超聲波換能器(5)帶動下產生脈沖，傳送給數據采集控制器(3)；

數據采集控制器(3)接收晶體振蕩器(1)輸出的振蕩信號和光電編碼器(2)輸出的脈沖信號，對振蕩信號分頻和對脈沖計數，產生控制信號，傳送給各單通道超聲波采集單元；

各單通道超聲波采集單元分別接收數據采集控制器(3)輸出的控制信號，開始采集工作。

2.根據權利要求1所述的一種用于檢測非金屬介質的多通道超聲波采集裝置，其特征在于，所述的單通道超聲波采集單元包括超聲波換能器電源(4)，發射超聲波換能器(5)，接收超聲波換能器(6)，可編程增益放大器(7)，信號調理電路(8)，模數轉換器(9)，多端口存儲器(10)；

超聲波換能器電源(4)接收數據采集控制器(3)輸出的控制信號，產生高壓窄脈沖，傳送給發射超聲波換能器(5)；

發射超聲波換能器(5)接收超聲波換能器電源(4)輸出的高壓窄脈沖，產生超聲波，超聲波經過待檢測非金屬介質(11)后，傳送給接收超聲波換能器(6)；

接收超聲波換能器(6)接收發射超聲波換能器(5)輸出的并經過待檢測非金屬介質(11)的超聲波，傳送給可編程增益放大器(7)；

可編程增益放大器(7)接收數據采集控制器(3)輸出的控制信號和接收超聲波換能器(6)輸出的超聲波，根據控制信號對超聲波進行放大，將放大信號傳送給信號調理電路(8)；

信號調理電路(8)接收可編程增益放大器(7)輸出的放大信號，將其轉換為差分信號，傳送給模數轉換器(9)；

模數轉換器(9)接收數據采集控制器(3)輸出的控制信號和信號調理電路(8)輸出的差分信號，根據控制信號對差分信號進行取樣、量化和編碼，轉換成數字信號，傳送給多端口存儲器(10)；

多端口存儲器(10)接收數據采集控制器(3)輸出的控制信號，根據控制信號進行讀或寫操作。

3.根據權利要求2所述的一種用于檢測非金屬介質的多通道超聲波采集裝置，其特征在于，所述數據采集控制器(3)包括脈沖計數模塊(31)、高度比較模塊(32)、激勵信號產生模塊(33)、增益選擇模塊(34)、轉換時鐘模塊(35)和讀寫控制模塊(36)；其中，

脈沖計數模塊(31)接收光電編碼器(2)輸出的脈沖，通過對脈沖進行計數獲得發射超聲波換能器(5)的高度信息，傳送給高度比較模塊(32)；

高度比較模塊(32)接收脈沖計數模塊(31)輸出的高度信息，產生啟動指令，傳送給激勵信號產生模塊(33)、增益選擇模塊(34)、轉換時鐘模塊(35)和讀寫控制模塊(36)；

激勵信號產生模塊(33)接收高度比較模塊(32)輸出的啟動指令，向超聲波換能器電源(4)輸出激勵信號；

增益選擇模塊(34)接收高度比較模塊(32)輸出的啟動指令，向可編程增益放大器(7)輸出增益選擇信號；

轉換時鐘模塊(35)接收高度比較模塊(32)輸出的啟動指令和晶體振蕩器(1)輸出的振蕩信號，對振蕩信號進行分頻，產生模數轉換時鐘信號，傳送給模數轉換器(9)；

讀寫控制模塊(36)接收高度比較模塊(32)輸出的啟動指令，向多端口存儲器(10)輸出讀寫控制信號。