【摘要】：超聲無損檢測是國內(nèi)外使用最廣和發(fā)展最快的一種無損檢測技術(shù),其快速、準(zhǔn)確和高效等優(yōu)點(diǎn)使得超聲無損檢測技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、石油化工和國防工業(yè)等領(lǐng)域,成為產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全保證的重要方法。近年來,超聲無損檢測系統(tǒng)正朝著數(shù)字化和自動(dòng)化方向發(fā)展,小型和低功耗超聲檢測系統(tǒng)也逐漸成為現(xiàn)代檢測業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。本課題旨在設(shè)計(jì)一套小型低功耗的超聲無損檢測系統(tǒng),主要工作如下:1.提出并完成了一套基于Linux操作系統(tǒng)和Qt/Embedded圖形界面庫的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。Linux為系統(tǒng)提供了一個(gè)高效穩(wěn)定的運(yùn)行平臺(tái)和豐富的外圍設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口,Qt/Embedded為系統(tǒng)提供了豐富的類庫、控件資源和友好圖形用戶界面的支持。2.采用分層和模塊化的思想設(shè)計(jì)系統(tǒng)和開發(fā)應(yīng)用軟件,系統(tǒng)自底向上分為系統(tǒng)硬件層、嵌入式操作系統(tǒng)層和應(yīng)用軟件層,每個(gè)層次又細(xì)分為若干個(gè)模塊。系統(tǒng)的應(yīng)用軟件分為探傷功能、人機(jī)交互和圖形繪制三個(gè)模塊,利用面向?qū)ο蟮姆椒▉碓O(shè)計(jì)每個(gè)模塊,通過C++語言來實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊類的封裝,提高了模塊的獨(dú)立性和代碼的可移植性。3.基于Qt/Embedded工具庫實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)圖形用戶界面的設(shè)計(jì),解決了大顯示屏分辨率變換和儀器體積的問題。系統(tǒng)共分為:開機(jī)初始化界面、正常探傷界面、通道校正界面和參數(shù)設(shè)置界面,同時(shí)還支持中英文的顯示。4.在低功耗設(shè)計(jì)方面,采用變壓器耦合電路隔離超聲波收發(fā)電路和可控增益放大器,降低放大器輸入電壓;利用分時(shí)工作的思想控制系統(tǒng)A/D采樣的工作時(shí)間,減少AD采樣功耗;利用S3C2410處理器的工作模式的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的睡眠與喚醒功能,減少系統(tǒng)正常工作時(shí)間設(shè)備的體積為210?153?30(mm),整體重量不超過0.6kg,滿足設(shè)備超薄大顯示屏的設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過測試,系統(tǒng)的靈敏度余量為66d B,分辨率為30.8dB,動(dòng)態(tài)范圍為30dB,垂直線性誤差和水平線性誤差分別為1.1%和0.8%,滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。系統(tǒng)的常規(guī)探傷功能和特殊功能均能正常工作,且設(shè)備能持續(xù)工作20小時(shí)左右,滿足系統(tǒng)的功能需求和低功耗的要求。測試結(jié)果表明,本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件運(yùn)行正常,既滿足系統(tǒng)的性能設(shè)計(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo),又實(shí)現(xiàn)了小體積大顯示屏和低功耗的設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。
【圖文】：

ARM 的處理結(jié)構(gòu)，總體設(shè)計(jì)框圖如圖 2.1 所示塊、AD 采樣、FPGA 處理模塊、ARM 處理模塊作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口組成，其中屏蔽硬件設(shè)備的具體實(shí)現(xiàn)過程。應(yīng)用軟件層由探成，通過調(diào)用系統(tǒng)接口訪問和控制硬件，利用 現(xiàn)超聲無損檢測的具體功能應(yīng)用，同時(shí)為用戶提

小型超聲無損檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件開發(fā) 轉(zhuǎn)換為低速的數(shù)據(jù)流傳送給 ARM，同時(shí)還需負(fù)責(zé)系統(tǒng)中一些邏輯控制；ARM 處理模塊負(fù)責(zé)對FPGA 傳送過來的低速數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，，并對各種硬件設(shè)備進(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)超聲無損檢測的功能和人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)等工作。系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計(jì)框圖如圖 2.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB559

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張興財(cái);楊康;崔向;;基于ARM的嵌入式LINUX系統(tǒng)中GUI的研究和實(shí)現(xiàn)[J];沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

本文編號：2575312