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在压力容器安全管理中，定期检验是防止压力容器发生失效事故，特别是预防重大事故发生的必要手段，由于压力容器在制造、使用上的特点，其机械结构上不可避免的会出现裂纹、空隙气孔和焊缝缺陷等，对压力容器进行无损检测工程上意义重大。超声波检测是种重要的无损检测技术，由于它的穿透力强、检测可靠准又方便易行，已经广泛应用于工业及高技术产业中。
在早期的超声波检测中，利用模拟信号进行检测探伤，其结果主要依靠经验进行分析，存在着性差和准性差等系列问题。随着计算机技术、信号处理技术等高新技术的应用，超声波检测数字化的研究日趋广泛，数字化采集和分析已经成为超声波探伤设备的发展趋势。般来说，分辨率是超声波检测的重要指标，它直接影响测量的准度，并且对微小缺陷的发现能力更强，由于材料工艺的提高，压力容器外壳厚度不断减少，这就要求超声波检测的分辨率进步提高。超声波检测实质上是测量超声波在材料厚度方向上两个表面反射波的时间差，通过计算可求出材料的厚度，对微小缺陷和薄壁而言，分辨率的提高主要是要求超声波检测有较高的探测频率，这势必为后续的信号采样处理部分带来较高的要求。因此，根据设计要求和凌华科技公司的PCI-9846多通道高速数字化仪的特点，选用PCI-9846数字化仪为核心，配合相关硬、软件设计的四通道超声波检测系统，具有度高、分析功能强等优点。
二、系统设计与构成
超声波检测系统由计算机、PCI-9846数字化仪、C805F340单片机、电源、发射电路、程控放大电路组成，其整体结构如图所示。
 图 超声波检测系统框图
图 超声波检测系统框图
测量过程由计算机发起，通过USB口控制单片机C805F340，由单片机产生相关的开关信号，经过发射电路产生高压窄脉冲，激励发射探头产生超声波，接收探头完成声电转换，将其转换为接收电信号，经过由计算机设定的程控放大器后由PCI-9846数字化仪进行采样，数字化仪和计算机使用PCI接口进行数据交换，由计算机显示、分析处理。电源电路和单片机外围电路包括看门狗、晶体振荡器、复位电路等。根据设计要求，要求同时有四路探头进行工作。
2. 数字化设备的选择
数字化仪从本质上来说就是个A/D设备，配备相应的接口和软件，成为单独的设备，广泛应用于信号采集和分析中。对本系统来说，要求其信号采集部分具有以下特点：
同时可以接收4路输入并进行A/D变换。在本系统中，随着工件在流水线上的行进，各工序同时完成，需要对4个主要位置同时进行探伤，从实效性上必须要求有4个输入的数字化设备。
要求具有较高的采样频率。超声波在钢质品中传播速度近于空气的0倍，超声波脉冲发射后接收端根据两个反弹回波进行厚度测量。如果是进行探伤，频率越高则采集后的信号越具有处理价值。根据发射探头的成熟水平和应用需求，选取超声波的频率为5MHz，理论上需要0M的采样率，但是实践中要求采样率30M以上。

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