[实用新型]基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡

说明书

本实用新型公开了基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡，用于双通道超声水浸C扫描检测系统的高频脉冲激励与回波接收，属于无损检测领域。包括PXI总线转串口通信载板、两个通道的双极性脉冲激励电路及各自的回波信号调理电路、FPGA核心系统电路以及电源模块。上位机通过PXI总线转串口通信载板将激励接收卡的参数传输至FPGA，控制产生两通道高压脉冲信号激励各自的水浸式超声探头，反射回波信号经同一探头接收再经由信号调理电路放大滤波后，传输至双通道数据采集卡。本实用新型基于单片FPGA能产生两路激励参数可调的双极性脉冲信号，能同时对两试块进行C扫描检测，板卡集成度高，可提高检测效率。

技术领域

实现了一种用于双通道超声水浸C扫描检测系统的高频脉冲激励接收板卡，属于无损检测领域。

背景技术

超声水浸C扫描检测是无损检测领域中广泛使用的一种检测方法，是超声显微镜的一种，具有操作方便,检测结果直观、检测精度高等优点。使用超声C 扫描技术，可以获得被测试件表面以及内部在不同深度层面上的二维声学图像。从所显示的二维图像上可以直观地看到在一定深度层面上是否存在缺陷，以及缺陷的形状、位置、分布及走势。

超声层析成像法是在超声C扫描技术基础上发展而来的检测方法。以固定的时间窗宽度对表面回波及底面回波的之间的回波信号加以划分，可以实现在被测试件深度方向上的分层处理，进一步可以获得不同深度处的超声C扫描成像。超声层析成像保留了C扫描灵敏度高、检测结果直观等优点，同时可以定位缺陷的深度范围、获得广泛发展趋势。

目前常用于C扫描检测系统的超声信号激励接收仪主要有Panametrics 5800/5900系列和JSR DPR300/DPR500系列等，激励方式均为单极性负高压脉冲。虽然商用设备的性能可靠，但其体积大、成本高、激励方式单一，制约了其使用范围，不利于C扫描检测系统的集成化发展

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述不足，提供一种基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡，用于双通道超声水浸C扫描检测系统的高频脉冲激励接收，该板卡与其他功能板卡一样插于PXIe机箱内，占用机箱的一个卡槽，极大提高检测系统的集成度。

本实用新型采用的技术方案为基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡，激励频率、激励脉冲周期数、激励模式、重复频率、回波增益可程控调节。激励频率调节范围为100kHz-25MHz、可激励200Vpp单周期脉冲到多周期脉冲序列、激励模式包括重复激励及外部触发激励两种、激励重复频率调节范围0.1kHz-50kHz、回波增益调节范围为0-80dB。

为实现上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：基于PXI转串口通信的双通道高频脉冲激励接收板卡，由PXI总线转串口通信载板与双通道脉冲激励接收板组成，PXI总线转串口通信载板与双通道脉冲激励接收板之间通过排针连接，共占用PXIe机箱的一个插槽。

所述PXI总线转串口通信载板通过PXI总线插座与PXIe-1071机箱实现连接，基于PXI总线接口芯片PCI9054实现主机PXI总线转RS232串口通信，串口传输波特率为9600。

所述双通道脉冲激励接收板由两个通道的双极性脉冲激励电路及各自的回波信号调理电路、FPGA核心系统电路以及电源模块组成。两个通道的双极性脉冲激励电路及回波调理电路的硬件设计相同。FPGA核心系统电路作为主控器分别连接激励电路中的场效应管驱动器控制端、回波信号调理电路中的DA芯片；激励电路中的场效应管输出连接SMA接头，通过BNC线与探头连接；SMA接头同时连接回波信号调理电路中的隔离限幅二极管。

所述PXI总线转串口通信载板能够为双通道脉冲激励接收板提供3.3V和 12V的电压。