[實用新型]一種鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置

有效

• 申請號: 201821221371.2
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN208350719U
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 王鵬翔;陳曉東;王臻煒;王威;梁維海;張勝強
• 申請（專利權）人: 四川西南交大鐵路發展股份有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/36;G05B19/042
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;張巨箭

1.一種鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，將數據采集面板上的采集通道連接于鋼軌上的壓電傳感器，用以采集鋼軌的聲發射信號，其特征在于，包括通過PCIe總線連接的嵌入式處理器單元和FPGA單元，電性連接的信號采集單元及FPGA單元，以及通過電性連接給各單元供電的電源模塊，同時電源模塊上搭載有指示采集裝置電源、通信、運行狀態的指示燈，采集單元能夠通過與壓電傳感器連接采集鋼軌的聲發射信號。

2.如權利要求1所述鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于，所述數據采集裝置為4*4結構，每套卡4張、每張4路采集通道，共16路采集通道。

3.如權利要求1所述鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于，所述嵌入式處理器單元和FPGA單元的硬件層部分包括嵌入式處理器、FGPA單元、存儲器、通用設備接口和I/O接口在一片嵌入式處理器基礎上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路，構成了一個嵌入式核心控制模塊，其中操作系統和應用程序都固化在ROM中。

4.如權利要求1所述鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于，所述FPGA采用4路TTL控制其數據傳輸，可以通過千兆以太網口和RS232接口對i.MX6嵌入式處理器進行參數配置。

5.如權利要求1所述鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于，所述采集裝置采用AD采集模塊，其單機需要滿足的技術指標包括：采集裝置在處理板的時序控制下，所有通道同步采集；采樣通道：16Ch，按4Ch/Module配置；采樣率：最大采樣率1MSps，分段可調；采樣信號輸入范圍：±12V，頻率100k～300kHz；增益誤差：≦0.05％；-3db帶寬：≥1MHz；分辨率：有效位≥15位；功耗：<20W。

6.如權利要求1所述鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于，所述裝置在一片嵌入式處理器基礎上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路，構成了一個嵌入式核心控制模塊，具體由7塊PCB板組成，包括1塊主板、1塊背板、1塊電源與狀態指示板、4塊數據采集板，其中背板作為信號轉接的載體，通過32Pin插槽與電源與狀態指示板以及4塊數據采集板電性連接，通過150Pin插槽與主板電性連接構成整個采集裝置。

7.如權利要求1所述的鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于：所述采集裝置參數配置可通過以太網口或RS232串口實現；當以太網通訊正常時，采集裝置可以通過以太網通道自動對時，使設備的時間與服務器時間一致，對時精度100ms。

8.如權利要求1所述的鋼軌裂紋聲發射信號高速采集裝置，其特征在于：所述嵌入式處理器的外圍接口具體包括：USB OTG調試接口1路，該接口用于通過PC機下載更新處理器程序；1000M以太網接口1路，該接口用于1000M以太網通訊，可以適應10/100/1000M的接口要求；RS-232串口1路，在調試階段該串口是調試監控接口，在產品階段作為設備通訊接口使用；1G DDR3內存，組成處理器最小系統必備；啟動程序代碼存儲eMMC；mSATA固態硬盤接口、CAN總線接口、HDMI高清數據接口、PCIe總線設計為與FPGA的通訊接口、GPIO接口以及SPI接口。