[發(fā)明專利]低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310504985.7
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103575806A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊景文;卓福州;申盛;唐文明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州多浦樂電子科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波無損探傷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置，尤其是應(yīng)用在便攜式超聲無損探傷儀內(nèi)的超聲相控陣的收發(fā)裝置。

背景技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進行研究，對試件進行缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進而對其特定應(yīng)用性進行評價的技術(shù)。

現(xiàn)有的超聲檢測技術(shù)已作為一種成熟的無損檢測技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域，尤其是在航空航天及管道運輸?shù)阮I(lǐng)域，針對管道運輸?shù)纫巴馍絽^(qū)惡劣環(huán)境下的元件檢測來說，現(xiàn)有的工業(yè)探傷儀由于體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不宜攜帶等原因不再適用，因此，便攜式超聲無損探傷儀漸漸出現(xiàn)在該領(lǐng)域內(nèi)，由于便攜式超聲無損探傷儀需要滿足隨身攜帶，便于操作的特點，因此其供電電源由獨立電源供電，而功耗過高也成了現(xiàn)有便攜式無損探傷儀所面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置，能夠解決上述問題。

本發(fā)明實施例提供的一種低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置，包括：波束接收模塊、波束發(fā)射模塊及FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊內(nèi)置波束控制單元及時序控制單元；其中，波束發(fā)射模塊用于接收到所述波束控制單元的觸發(fā)信號后通過超聲相控陣探頭向被測物體發(fā)射超聲波，波束接收模塊用于通過超聲相控陣探頭接收被測物體反射波后形成回波信號并將該回波信號傳輸至FPGA模塊內(nèi)的波束控制單元；時序控制單元用于在上電后控制波束發(fā)射模塊與波束接收模塊先后交替工作，并在完成超聲波發(fā)射接收過程后控制波束發(fā)射模塊與波束接收模塊均停止工作。

優(yōu)選地，所述波束接收模塊包括：依次連接的前置放大單元、可變增益放大單元及A/D轉(zhuǎn)換單元，前置放大單元連接至超聲相控陣探頭，A/D轉(zhuǎn)換單元連接至波束控制單元；時序控制單元分別連接前置放大單元、可變增益放大單元及A/D轉(zhuǎn)換單元，并控制前置放大單元、可變增益放大單元及A/D轉(zhuǎn)換單元同時工作或同時停止工作。

優(yōu)選地，F(xiàn)PGA模塊內(nèi)置一電壓控制單元，該電壓控制單元通過一D/A轉(zhuǎn)換單元連接至可變增益放大單元。

優(yōu)選地，F(xiàn)PGA模塊內(nèi)的波束控制單元將接收到的回波信號傳輸至后端處理模塊。

上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明實施例采用以FPGA模塊作為狀態(tài)機的方式向波束發(fā)射模塊和波束接收模塊分別輸出兩種不同的狀態(tài)信號，在上電完成這一條件實現(xiàn)后控制波束發(fā)射模塊工作并停止波束接收模塊工作，完成發(fā)射后又控制波束接收模塊工作并停止波束發(fā)射模塊工作，實現(xiàn)了波束發(fā)射模塊與波束接收模塊在交替工作，保證了波束發(fā)射模塊與波束接收模塊不存在閑置工作的時間段，因此，能夠最大化的減小元件的能耗，極適合應(yīng)用在便攜式超聲無損探傷儀內(nèi)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

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圖1是本發(fā)明實施例中低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

本發(fā)明實施例提供一種低功耗超聲相控陣收發(fā)裝置，如圖1所示，包括：波束接收模塊、波束發(fā)射模塊及FPGA模塊，F(xiàn)PGA模塊內(nèi)置波束控制單元及時序控制單元；波束發(fā)射模塊用于接收到所述波束控制單元的觸發(fā)信號后通過超聲相控陣探頭向被測物體發(fā)射超聲波，波束接收模塊用于通過超聲相控陣探頭接收被測物體反射波后形成回波信號并將該回波信號傳輸至FPGA模塊內(nèi)的波束控制單元；時序控制單元用于在上電后控制波束發(fā)射模塊與波束接收模塊先后交替工作，并在完成超聲波發(fā)射接收過程后控制波束發(fā)射模塊與波束接收模塊均停止工作。