超聲波作為一種應(yīng)力波其是無法用肉眼觀測的,人們最開始對檢測聲學(xué)的認(rèn)識是通過超聲電子學(xué)手段,從超聲換能器接收到的電信號來認(rèn)識超聲波,進(jìn)而推導(dǎo)物體中超聲波的傳播特性。但隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)部門對超聲檢測技術(shù)提出了新的更高的要求。此時(shí)超聲多通道檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,與單通道超聲檢測相比可極大提高檢測的效率和精度。但隨著多陣元的引入,其所激勵(lì)出的聲場也將變得異常復(fù)雜,這給多陣元聲場的研究帶來了極大的困難。為使人們更加直觀的去觀測研究多陣元相控聲場,筆者通過引入FPGA技術(shù)研制了一套高精度多通道動(dòng)態(tài)光彈成像系統(tǒng)。此系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)光彈技術(shù)為基礎(chǔ),通過嵌入軟核技術(shù)、鎖相環(huán)技術(shù)、差分計(jì)數(shù)技術(shù)、串口通信技術(shù)、可調(diào)脈寬技術(shù)等,將整個(gè)相控發(fā)射聲光同步延時(shí)控制系統(tǒng)在一片F(xiàn)PGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)。與現(xiàn)有的多通道動(dòng)態(tài)光彈觀測儀相比,其相控延時(shí)精度提升了10倍,由原來的25 ns提升至2.5 ns。這對多通道動(dòng)態(tài)光彈成像系統(tǒng)實(shí)用性、穩(wěn)定性、便攜性的提升具有積極意義。本論文對高精度多通道動(dòng)態(tài)光彈成像系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,主要完成的工作有:研制了高精度多通道相控發(fā)射聲光同步延時(shí)控制系統(tǒng),主要用于對多陣元換能器所...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 超聲成像技術(shù)簡介
    1.3 超聲相控陣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
    1.4 多通道動(dòng)態(tài)光彈法研究現(xiàn)狀
    1.5 本章小結(jié)
第2章 動(dòng)態(tài)光彈法觀察超聲波的原理
    2.1 聲場顯示方法概述
        2.1.1 靜態(tài)光彈法原理
        2.1.2 偏振光通過應(yīng)力模型后的光效應(yīng)
    2.2 光彈法顯示聲波的原理
    2.3 本章小結(jié)
第3章 高精度多通道動(dòng)態(tài)光彈成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
    3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于FPGA的高精度相控發(fā)射聲光同步控制器的設(shè)計(jì)
        3.2.2 高壓激勵(lì)脈沖發(fā)生模塊的設(shè)計(jì)
        3.2.3 高亮度LED頻閃光源的設(shè)計(jì)
        3.2.4 陣列探頭的設(shè)計(jì)
    3.3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
        3.3.1 系統(tǒng)軟件整體設(shè)計(jì)流程圖
        3.3.2 上下位機(jī)通信模塊的設(shè)計(jì)
        3.3.3 相位控制功能的實(shí)現(xiàn)算法
        3.3.4 軟件系統(tǒng)界面及功能簡介
    3.4 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)硬件功能模塊性能測試實(shí)驗(yàn)
    4.1 系統(tǒng)專用換能器的性能測試
    4.2 高精度相控發(fā)射聲光同步延時(shí)控制模塊的性能測試
    4.3 換能器高壓脈沖激勵(lì)模塊的性能測試
    4.4 高亮度頻閃光源的性能測試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 動(dòng)態(tài)光彈實(shí)驗(yàn)
    5.1 光彈實(shí)驗(yàn)所需參數(shù)測量
    5.2 相控制聲場傳播過程光彈演示
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3753581