[发明专利]一种用于检测非金属介质的多通道超声波采集装置

权利要求书

1.一种用于检测非金属介质的多通道超声波采集装置，包括晶体振荡器(1)、光电编码器(2)、数据采集控制器(3)和n个单通道超声波采集单元，n为通道数量，单通道超声波采集单元中包含有发射超声波换能器(5)；

晶体振荡器(1)用于产生振荡信号，传送给数据采集控制器(3)；

光电编码器(2)分别与n个单通道超声波采集单元的发射超声波换能器(5)相连，在发射超声波换能器(5)带动下产生脉冲，传送给数据采集控制器(3)；

数据采集控制器(3)接收晶体振荡器(1)输出的振荡信号和光电编码器(2)输出的脉冲信号，对振荡信号分频和对脉冲计数，产生控制信号，传送给各单通道超声波采集单元；

各单通道超声波采集单元分别接收数据采集控制器(3)输出的控制信号，开始采集工作。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测非金属介质的多通道超声波采集装置，其特征在于，所述的单通道超声波采集单元包括超声波换能器电源(4)，发射超声波换能器(5)，接收超声波换能器(6)，可编程增益放大器(7)，信号调理电路(8)，模数转换器(9)，多端口存储器(10)；

超声波换能器电源(4)接收数据采集控制器(3)输出的控制信号，产生高压窄脉冲，传送给发射超声波换能器(5)；

发射超声波换能器(5)接收超声波换能器电源(4)输出的高压窄脉冲，产生超声波，超声波经过待检测非金属介质(11)后，传送给接收超声波换能器(6)；

接收超声波换能器(6)接收发射超声波换能器(5)输出的并经过待检测非金属介质(11)的超声波，传送给可编程增益放大器(7)；

可编程增益放大器(7)接收数据采集控制器(3)输出的控制信号和接收超声波换能器(6)输出的超声波，根据控制信号对超声波进行放大，将放大信号传送给信号调理电路(8)；

信号调理电路(8)接收可编程增益放大器(7)输出的放大信号，将其转换为差分信号，传送给模数转换器(9)；

模数转换器(9)接收数据采集控制器(3)输出的控制信号和信号调理电路(8)输出的差分信号，根据控制信号对差分信号进行取样、量化和编码，转换成数字信号，传送给多端口存储器(10)；

多端口存储器(10)接收数据采集控制器(3)输出的控制信号，根据控制信号进行读或写操作。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测非金属介质的多通道超声波采集装置，其特征在于，所述数据采集控制器(3)包括脉冲计数模块(31)、高度比较模块(32)、激励信号产生模块(33)、增益选择模块(34)、转换时钟模块(35)和读写控制模块(36)；其中，

脉冲计数模块(31)接收光电编码器(2)输出的脉冲，通过对脉冲进行计数获得发射超声波换能器(5)的高度信息，传送给高度比较模块(32)；

高度比较模块(32)接收脉冲计数模块(31)输出的高度信息，产生启动指令，传送给激励信号产生模块(33)、增益选择模块(34)、转换时钟模块(35)和读写控制模块(36)；

激励信号产生模块(33)接收高度比较模块(32)输出的启动指令，向超声波换能器电源(4)输出激励信号；

增益选择模块(34)接收高度比较模块(32)输出的启动指令，向可编程增益放大器(7)输出增益选择信号；

转换时钟模块(35)接收高度比较模块(32)输出的启动指令和晶体振荡器(1)输出的振荡信号，对振荡信号进行分频，产生模数转换时钟信号，传送给模数转换器(9)；

读写控制模块(36)接收高度比较模块(32)输出的启动指令，向多端口存储器(10)输出读写控制信号。