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超声相控阵检测系统设计和算法实现
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2017-11-14
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无损检测（Non-destructive Testing，NDT）技术就是在不改变被检测对象物理化学状态的前提下，检测材料内部是否存在结构异常或缺陷。超声检测（UT）是工业上无损检测的方法之一，超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，通过对超声回波的分析处理，就可以确定出缺陷的位置和大小。而目前超声相控阵（ Ultrasonic Phased Array，UPA）成像检测在工业无损检测领域的应用也越来越广泛。超声相控阵基本概念来自于相控阵雷达技术，通过控制不同阵元的激励触发延时时序，从而使声束偏转、聚焦和扫查，具有检测速度快，检测结果可靠性、直观性、实时性好等优点。分辨率是相控阵探伤仪的重要指标，通过提高阵元数日可以改善系统横向分辨率和减小伪像的产牛，但是随着阵元数量的增加，发射接收电路的面积也将大大增加，不利于PCB的制作，调试和扩展．由于发射接收通道数的增加，发射接收电路只是简单的扩展，所以笔者提出了一种模块化，可扩展的相控阵超声检测系统的实现方案。该方案由发射板，接收板，控制板，底板，探头转接板组成，可以根据需要扩展板卡的数量，提高了系统的灵活性。另外采用FPCA芯片实观了高精度发射波形的产生，以及基于数字正交包络检波算法的接收波束成形。
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