發(fā)布時(shí)間：2022-01-10 05:39

　　針對(duì)儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測(cè)需求,基于超聲脈沖反射法原理和常見的罐底腐蝕缺陷類型,分析了腐蝕缺陷識(shí)別原理和不同影響因素的處理方法,開發(fā)了一套以ARM和FPGA處理器為核心的浸入式超聲缺陷檢測(cè)系統(tǒng)。作為儲(chǔ)罐底板在線檢測(cè)機(jī)器人的缺陷檢測(cè)單元,該系統(tǒng)由16個(gè)5 MHz的浸入式探頭、超聲信號(hào)處理板、工控機(jī)構(gòu)成,其中超聲探頭和超聲信號(hào)處理板通過100 m長的同軸電纜連接,從而簡(jiǎn)化了機(jī)器人本體電路的防爆要求。通過規(guī)則模擬缺陷樣板和仿真缺陷樣板的測(cè)試結(jié)果表明:該系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)直徑不小于5 mm且腐蝕深度為原始壁厚10%及以上的缺陷,能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需要。（圖6,表1,參20） 

【文章來源】：油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020,39(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

浸入式超聲缺陷檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖

超聲處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由電源電路、脈沖發(fā)射電路及接收電路、程控可變?cè)鲆骐娐�、模�?shù)轉(zhuǎn)換電路、中央處理單元電路及上位機(jī)組成（圖2）。程控可變?cè)鲆骐娐分饕獙?shí)現(xiàn)對(duì)超聲探頭回波信號(hào)的放大與調(diào)整，電路核心器件采用AD605雙通道低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃�，增益范圍�?14～34 d B與0～48 d B可調(diào)；放大的模擬信號(hào)經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換采用AFE5816芯片實(shí)現(xiàn)；FPGA負(fù)責(zé)將16路串行數(shù)據(jù)并行轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行緩沖，以供ARM處理器處理；為了滿足16通道超聲信號(hào)同步采集的實(shí)時(shí)性和同步性要求，此次設(shè)計(jì)FPGA選擇了EP4CE40F23C8芯片[18],ARM選擇cortex-A9型處理器[19-20]；激發(fā)超聲探頭的高壓脈沖由MAX14808芯片為主構(gòu)建的脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)。其中，除超聲探頭和上位機(jī)外，其余電路功能集成實(shí)現(xiàn)在一塊182 mm×60 mm的電路板上；上位機(jī)由運(yùn)行超聲處理軟件的工控機(jī)充當(dāng)，型號(hào)為研華IPC-510；超聲處理軟件由采集模塊、通信模塊、人機(jī)接口模塊、算法模塊及顯控模塊組成，檢測(cè)結(jié)果能夠以A掃和B掃形式顯示。

為了測(cè)試檢測(cè)系統(tǒng)的性能，專門制作了不同厚度、不同孔徑、不同深度的規(guī)則缺陷樣板和模擬真實(shí)缺陷的仿真缺陷樣板，其中規(guī)則缺陷樣板厚度分別為4 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm，孔徑有5 mm、8 mm兩種，孔深分別為原始壁厚的15%、30%、50%、85%（由于加工誤差，孔深占比以實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)）及通孔，類型包括平底孔和圓底孔（圖3a，其中行列數(shù)字代表缺陷編號(hào)）。仿真缺陷板包括條狀腐蝕、點(diǎn)狀腐蝕、圓環(huán)狀腐蝕、不規(guī)則腐蝕坑、穿孔等多種缺陷類型，缺陷板尺寸為400 mm×300 mm×10 mm（圖3b）。4.2 性能測(cè)試

【參考文獻(xiàn)】：
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