[發明專利]一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號系統及方法

有效

• 申請號: 201210367150.7
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102854253A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 滕永平;吳迪;張樂
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;北京波易達成像技術有限公司
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號系統，由探頭（1）連接前端電路（12），通過傳輸線連接后端電路（13），其特征在于，所述的傳輸線（6）是單一的傳輸線。

2.根據權利要求1所述的一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號系統，其特征在于，所述的前端電路（12）安裝在與探頭（1）和工件相鄰的，由多通道發射電路（2）、多通道接收放大電路（3）、基于FPGA的FPGA通道控制電路（4）組成；所述的后端電路（13）包括可控增益放大電路（9）、模數轉換電路（10）、基于FPGA的主控電路（8）和探傷儀CPU及總線接口電路（11）組成。

3.根據權利要求2所述的一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號系統，其特征在于，在后端電路（13）中增加控制信號編碼電路（7），把主控FPGA（8）產生的同步信號和控制信號編碼成方波信號加載到單一傳輸線（6）上，在前端電路（12）中增加控制信號解碼電路（5），把接收到的方波信號處理后輸入到多FPGA通道控制電路（4）專用的FPGA中進行信號解碼，然后FPGA通道控制電路（4）進行通道切換，控制發射電路（2）和接收放大電路（3）工作，放大后的超聲信號再通過單一傳輸線（6）輸入到可控增益放大電路（9）中，實現單線傳輸同步信號、控制信號和超聲信號。

4.一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號的方法，多通道超聲波探傷儀完成一次發射、接收和超聲信號采集的時間稱為一個工作周期,其特征在于,把一個周期的時間分為控制時段和接收時段,包含以下步驟：

(1)在控制時段，主控FPGA(8)產生的同步信號和控制信號編碼成方波通過信號編碼電路(7)加載到單一傳輸線(6)上，前端電路解碼電路(5)接收后通過前端FPGA通道控制電路(4)控制通道發射(2)超聲波，完成控制時段工作；

(2)在接收時段，接收到的超聲信號首先通過接收放大電路（3）放大，然后加載到單一傳輸線（6）上，傳輸到后端電路（13）后再通過可控增益放大電路（9）放大，最后通過模數轉換電路（10）把超聲信號數字化，并通過主控FPGA（8）傳輸到探傷儀CPU（11）中，完成接收時段。

5.根據權利要求4所述的一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號的方法，其特征在于，一個工作周期開始后，前端電路（12）中FPGA通道控制電路（4）專用的FPGA工作在準備階段；后端電路（13）中的主控FPGA（8）發送同步信號和控制編碼信號；FPGA通道控制電路（4）根據解碼的控制信號進行通道控制和參數設置，然后產生一個超聲波觸發信號，使發射電路（2）產生超聲波；從主控FPGA（8）產生同步信號到前端電路產生觸發信號的時間是一個固定時間；此后，后端的可控增益放大電路（9）和模數轉換電路（10）開始工作，而前端FPGA通道控制電路（4）又進入準備階段，等待下一個工作周期。

6.根據權利要求5所述的一種多通道超聲波探傷單線傳輸信號的方法，其特征在于，從時序上來講，主控FPGA（8）是主動工作狀態，前端FPGA通道控制電路（4）是被動工作狀態，控制時段和接收時段相互不受影響。