一种新型便携式超声波探伤系统的研制

摘要

超声波探伤作为一种重要的无损检测技术已经在国防工业、机械制造等领域获得了广泛应用。现有的便携式超声波探伤系统通常采用单片机或DSP实现方案，软件设计非常复杂，实现难度大，代码移植和重用比较困难，因此不便于系统的升级和维护。近年来，嵌入式技术在许多领域的应用日益广泛，在超声波无损检测领域有着广阔的应用前景。 本文提出了一种基于嵌入式技术的新型便携式超声波探伤系统方案。该方案以便携式超声波探伤的设计需求为依据，采用“ARM+FPGA”硬件架构和嵌入式Linux操作系统相结合的设计思想，设计了一个满足性能要求的新型便携式超声波探伤系统。为了解决超声波探伤中的高速数据处理问题，方案采用了Samsung公司的嵌入式处理器S3C2410X和Xilinx公司的FPGA XC3S250E作为系统的硬件平台，成功地将嵌入式Linux操作系统移植到该平台上，并开发出相应的设备驱动程序。同时本方案还引入高性能嵌入式GUI系统开发工具包－Qt/Embedded，并在此基础上开发出了便携式超声波探伤系统的图形用户界面。 通过实际测试结果证明，本方案成功实现了便携式超声波探伤系统中的高速数据采集、非均匀压缩和实时处理等关键功能，为今后便携式超声波探伤系统的研制提供了一种切实可行的高性能解决方案，并对其它嵌入式应用系统而言有很高的参考应用价值。