脈沖式渦流檢測系統(tǒng)激勵信號源研制.pdf

1、脈沖渦流檢測是近年來迅速發(fā)展的一種新型無損檢測技術(shù),它是基于渦流效應的原理,發(fā)展于渦流無損檢測技術(shù),能夠?qū)w表面及亞表面缺陷進行快速有效地檢測,已經(jīng)被廣泛應用于船舶、航空、化工等多個工業(yè)領(lǐng)域。脈沖渦流檢測系統(tǒng)通常由脈沖激勵信號源、檢測探頭及信號數(shù)據(jù)采集處理裝置三部分組成。在脈沖渦流檢測系統(tǒng)中,由脈沖激勵信號源產(chǎn)生脈沖激勵信號對渦流傳感器探頭進行激勵。激勵信號源作為影響脈沖渦流檢測系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部件,其信號質(zhì)量及穩(wěn)定性的好壞將影響整個渦

2、流檢測系統(tǒng)。隨著脈沖渦流檢測技術(shù)的不斷發(fā)展,在實際工業(yè)的應用中,脈沖渦流檢測系統(tǒng)對激勵信號源的成本控制、空間大小、性能穩(wěn)定性、特殊應用等要求越來越高。因此結(jié)合脈沖渦流檢測系統(tǒng)的實際需求,設(shè)計穩(wěn)定性好,可靠性高的激勵源顯得尤為重要。
　　本文分析對比了國內(nèi)外脈沖渦流檢測系統(tǒng)激勵信號源的技術(shù)參數(shù)和設(shè)計方法,并深入討論了脈沖激勵參數(shù)對脈沖渦流檢測性能的影響,對常用脈沖激勵信號產(chǎn)生方法進行了性能優(yōu)缺點對比,根據(jù)脈沖渦流檢測系統(tǒng)對激勵信號的

3、參數(shù)指標及功能的特殊要求,選擇了基于DDS基本原理的方案設(shè)計,研制出以單片機和現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPGA)為核心器件的激勵源系統(tǒng)。本設(shè)計以MSP430F149單片機作為控制芯片,利用FPGA芯片設(shè)計開發(fā)DDS信號源模塊。系統(tǒng)的硬件架構(gòu)主要包括數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、低通濾波電路、方波產(chǎn)生電路和功率放大電路等模塊。在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用C語言和Labview編寫控制軟件和上位機軟件,可結(jié)合脈沖渦流檢測平臺控制產(chǎn)生連續(xù)輸出和猝發(fā)輸出的大功率方波、鋸