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基于USB接口的超声波探伤仪外置盒的研究

王晶淼  
【摘要】: 超声波探伤技术在大型锅炉、发电机组、输油气管道、铁路、桥梁和航空航天等领域有着广泛的应用。目前,国内外已有多种型号模拟探伤仪和数字探伤仪,它们在无损检测领域发挥了重要作用。 随着计算机的出现和广泛应用,使得计算机为探伤类仪器分担了许多重任。计算机在应用软件的配合下代替了数字探伤仪中CPU(中央处理单元)板、键盘、波形合成、视频扫描、显像管及其驱动电路等硬件模块,极大地简化了仪器的结构,使得仪器向着精确、高速、轻小便携且智能化方向发展。超声波探伤仪外置盒正是基于精确、高速、便携且智能化的思想而进行设计的。 超声探伤仪系统较为庞大且复杂,这里仅对其数字部分(包括数据压缩部分、数据传输部分及PC端控制显示部分)进行了具体功能模块设计及软件编制。 在数字化超声波探伤中,回波信号经高速A/D采样变换后,会得到大量的采集数据。但在探伤曲线的描绘中并不是用到所有数据,因此要对这些数据进行压缩处理,这就需要用到数据压缩器,这里介绍了一种应用在线可编程技术及器件实现对大量采样数据进行快速压缩的方法,并设计了一种新型的专用ISP数据压缩器,该压缩器具有压缩点数可调,可自动提供1024个连续的外部数据存储单元的地址等特点。 随着笔记本电脑在现场检测中的广泛应用,利用USB接口设计的外设更显示出了它的优势和特点。我们所设计的探伤仪外置盒在现场作业时是与笔记本电脑相连接的,因此选用USB接口来实现数据在探伤仪外置盒与PC机间的传输。这里简单的介绍了有关USB接口的基础知识,给出了探伤仪USB接口的详细开发过程及USB控制器的程序流程图,并且针对于本仪器要实现的功能,给出了PC机端的设备驱动程序开发过程及关键的API函数调用程序。此外这里还设计了一个专用的控制及显示界面。 通过在线可编程技术及通用串行接口技术的结合应用,把探伤仪外置盒设计成基于PC机控制和显示的仪器,既提高了仪器的性能,降低了成本,又方便了使用,迎合了PC机外围接口设备的发展趋势。


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