基于MULTISIM的超声波探伤系统的设计与仿真研究

摘要

超声无损检测在现代化工业生产中得到广泛地应用，它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。目前市场中大部分超声波探伤仪都是便携式单机操作，数据处理往往只能在探伤仪上操作，不能进行远距离的实时传输与显示，无法满足现代工业对超声检测的可靠性、安全性等提出的要求，因此拟设计一种具有无线传输功能的超声波探伤系统具有很好的应用前景。
　　本文在对A型超声探伤仪的原理进行充分调研及详尽分析的基础上，详细分析了超声波的工作原理及工作特性，使用电路设计软件Multisim进行了虚拟硬件电路及仿真分析。
　　通过对比仿真结果，采用控制变量的方法确定了硬件电路中的电阻、电容、二极管等电子元件的参数，完整设计了超声波探伤系统的硬件电路，主要包括超声波发射接收电路、各级放大电路及限幅电路等，数据的采集应用高速数据采集卡PCI-9812来满足对高频超声信号的采集。
　　基于TCP/IP的数据传输协议，设计了超声波探伤监测数据无线远程实时传输模块，实现了超声波探伤系统的远程探伤操作及数据传输。应用开发平台LabWindows/CVI设计了探伤用户操作界面，满足数据处理探伤结果实时显示的要求。
　　为了验证探伤系统硬件设计的正确性，在理论分析的基础上，应用电路设计软件Multisim对关键电路进行了仿真验证，从而验证了超声波电路设计的正确性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外主要研究现状

1．3 主要研究工作

1．4 本章小结

2 超声波探伤系统原理及理论

2．1 超声波的基本性质

2．2 超声波探伤仪的分类与系统组成

2．3 超声波探伤缺陷的测定

2．4 本章小结

3 超声波探伤硬件系统研究

3．1 超声波探伤系统硬件框图简介

3．2 超声波发射电路设计

3．3 超声波接收电路设计

3．4 数模隔离电路设计

3．6 硬件抗干扰设

3．7 本章小结

4 超声波探伤系统的数据采集与传输

4．1 数据采集

4．2 数据传输

4．3 本章小结

5 超声波探伤系统软件设计

5．1 编程软件简介

5．2 软件编程

5．3 用户操作界面设计

5．4 本章小结

6 试验数据分析

6．1 超声波电路仿真软件

6．2 超声波发射电路中二极管的影响

6．3 电阻在超声波发射电路中的作用和影响

6．4 超声波发射电路测试

6．5 本章小结

7 总结与展望

7．1 主要工作总结

7．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况

附录