超聲相控陣技術(shù)自推廣以來,便成為了無損檢測領(lǐng)域的研究熱點之一。其陣列式排布的超聲換能器一改傳統(tǒng)超聲檢測的單探頭模式,將探頭分割為許多獨立陣元,能夠?qū)崿F(xiàn)分立的控制。該特點使得探頭所發(fā)射的超聲波束有了更加靈活的掃查范圍,其操作方便、靈敏度高、且能夠可視化成像。近年來,在一些工業(yè)無損檢測中,超聲相控陣的應(yīng)用解決了很多由于傳統(tǒng)超聲檢測的局限而無法解決的問題。超聲相控陣在工業(yè)檢測中應(yīng)用良好,本文針對其檢測成像系統(tǒng)進(jìn)行研究開發(fā)�？紤]系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與便攜性,通過FPGA與ARM結(jié)合的方式,采用基于Linux和Qt平臺的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方案。基于超聲相控陣技術(shù)原理,構(gòu)建其檢測成像系統(tǒng)的框架,主要進(jìn)行軟硬件通信接口、嵌入式驅(qū)動程序、交互界面的研發(fā)以及系統(tǒng)其他模塊的整合工作。利用FPGA中的可配置存儲器,配合ARM與FPGA邏輯與物理連接,實現(xiàn)一個作為數(shù)據(jù)交互中介的雙向端口,來完成二者之間的數(shù)據(jù)通信;選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),搭建交叉開發(fā)環(huán)境,向目標(biāo)板中移植必要的啟動引導(dǎo)程序、內(nèi)核及根文件系統(tǒng),并設(shè)計FPGA作為字符設(shè)備的驅(qū)動程序;采用Qt Designer進(jìn)行圖形界面設(shè)計,通過事件與信號/槽機(jī)制建立... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

便攜式超聲相控陣檢測儀器

聲束發(fā)射示意圖 （b）間隔激勵陣元的聲束偏圖 2.1 相控陣超聲發(fā)射示意圖被檢測對象某一處的結(jié)構(gòu)信息，需要將超聲波束的列探頭中陣元晶片的激勵延時，可使超聲波束聚焦的延時法則。先激勵陣列換能器左右兩端的陣元，經(jīng)過一段時間的一對陣元。如此漸進(jìn)，便可形成指向一個曲率中的超聲波同相疊加故而增強(qiáng)，而該點以外超聲波異焦。該曲率中心即相控焦點，陣列換能器中每個陣d

nc超聲接收中由于存在缺陷，會導(dǎo)致該處的聲阻抗特性與周圍其他部分相到不均勻介質(zhì)，會發(fā)生反射和散射。因此，若被檢對象中存在測時向其中發(fā)射的超聲波束會在兩者交界處發(fā)生反射。反射回信息，由陣列換能器接收后，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)處理，便可獲知相當(dāng)于相控發(fā)射的逆過程，如圖 2.3 所示。與發(fā)射時需要對陣收時，因為缺陷處相距各陣元的距離不同，故超聲波束經(jīng)損傷也不盡相同。如此一來，在對各通道超聲回波信號進(jìn)行疊加之時間，保證合成聲束相位對齊，以增強(qiáng)回波信號。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3303471