ZXUS-SCAN采用多通道運(yùn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能在不降低單通道性能的前提下系統(tǒng)支持多個(gè)通道(堆疊模式)。如：所有通道都能以最大重復(fù)頻率10KHz 運(yùn)行而不相互干擾。不僅每個(gè)通道都有復(fù)雜回波分析和數(shù)據(jù)處理的能力，而且采用了許多自動(dòng)功能，如帶有自動(dòng)標(biāo)定和故障診斷的系統(tǒng)應(yīng)用程序，以降低學(xué)習(xí)使用的難度。人機(jī)界面的系統(tǒng)平臺(tái)采用與工業(yè)計(jì)算機(jī)兼容的MS Windows 操作系統(tǒng)，此模式下的系統(tǒng)應(yīng)用程序使控制更直觀更易理解。具體的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可根據(jù)客戶(hù)需求定制。
A．適用范圍
本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于金屬或有色金屬材料的管棒材（如：無(wú)縫鋼管、螺旋焊管、直焊管、不銹鋼管、有色金屬管、石油套管/鉆管/桿、鋼棒、銅棒、鋁棒），板材，坯料，鍛鑄件等自動(dòng)化超聲波缺陷、厚度檢測(cè)。
B．功能特點(diǎn)
權(quán)限管理，對(duì)系統(tǒng)可操作功能進(jìn)行劃分，用以增加檢測(cè)的可靠性和真實(shí)性，簡(jiǎn)化操作，減少認(rèn)為干擾和誤操作。
調(diào)校功能，把超聲波設(shè)備參數(shù)設(shè)置為檢測(cè)工藝要求的值，在校驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示且可以存儲(chǔ)到模板。
特殊設(shè)計(jì)的調(diào)校模式,可以在被測(cè)部件或檢測(cè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)高速動(dòng)作下,實(shí)時(shí)的檢測(cè)并顯示出一般方式難以發(fā)現(xiàn)的人工缺陷的響應(yīng)回波并進(jìn)行報(bào)警及記錄處理,方便對(duì)標(biāo)樣及系統(tǒng)的校準(zhǔn)。
根據(jù)自動(dòng)掃查算法在掃查過(guò)程中準(zhǔn)確的捕獲傷波并且自動(dòng)分析缺陷狀態(tài)及定位，并且能實(shí)現(xiàn)傷波自動(dòng)跟蹤功能，同時(shí)實(shí)時(shí)直觀的形成和顯示出掃查報(bào)警圖像，然后自動(dòng)保存掃查圖像和坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
寬范圍的程控檢測(cè)重復(fù)頻率，能滿(mǎn)足各種掃查速度下的缺陷檢測(cè)準(zhǔn)確率和覆蓋率。
自動(dòng)掃查過(guò)程中可以選擇實(shí)時(shí)顯示所有或部分動(dòng)態(tài)回波，提高觀察和監(jiān)視能力，且可切換自動(dòng)跟蹤，相關(guān)判傷報(bào)警，等自適應(yīng)處理功能。
系統(tǒng)報(bào)警閘門(mén)可以設(shè)置多種報(bào)警狀態(tài)和方式，而且提供靈活的報(bào)警補(bǔ)償設(shè)置，可以強(qiáng)化檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性，及效率和自適應(yīng)性。
可實(shí)現(xiàn)DAC/TCG時(shí)基控制補(bǔ)償處理，準(zhǔn)確的缺陷捕捉和靈敏度確定（動(dòng)態(tài)補(bǔ)償不同厚度產(chǎn)生的差異）。
可選擇圖像處理和分析模塊，根據(jù)在實(shí)時(shí)掃查過(guò)程中存儲(chǔ)的圖像和坐標(biāo)數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析工件掃查圖像，更精確的確定、顯示和判別缺陷性質(zhì)、大小、部位。
缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)管理和打印功能，能對(duì)掃查記錄進(jìn)行管理、分析、打印，能自動(dòng)生成掃查報(bào)表及統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
應(yīng)用系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)無(wú)縫集成，且可以通過(guò)人機(jī)界面方面調(diào)節(jié)設(shè)置。
系統(tǒng)具有濾波及多種抗干擾功能，可以抑止工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種噪聲和干擾，提高檢測(cè)掃查的可靠性。
C．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
超聲波處理模塊
ZXUS-SCAN系統(tǒng)的主要部分是超聲波發(fā)射/接收信號(hào)處理電路模塊。是一種多層印刷電路板帶有工業(yè)氣密插接頭,使用最新高密度表面安裝技術(shù)使精密的超聲發(fā)射/接收等模擬電路，數(shù)字信號(hào)處理、控制等數(shù)字電路部件集成安裝在印刷電路板上。信號(hào)處理器的主要部件是由FPGA （現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列電路）芯片。所有的脈沖發(fā)生、放大器增益控制、門(mén)限信號(hào)處理等都由本芯片直接控制。
電路的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是低噪聲、高線(xiàn)性、大動(dòng)態(tài)范圍和頻率帶寬，以保證進(jìn)行超聲回波信號(hào)的完整分析。這需要專(zhuān)業(yè)、精準(zhǔn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和高標(biāo)準(zhǔn)的表面安裝技術(shù)，線(xiàn)性放大器能夠滿(mǎn)足高分辨率TVG （時(shí)間變化增益）的響應(yīng)要求。在FPGA 的控制下，放大器能夠在110dB 的全范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得在一個(gè)寬的不同的應(yīng)用范圍內(nèi)進(jìn)行精確控制，包括用于消除因不同的鋼件厚度回波產(chǎn)生衰減差異的增益補(bǔ)償。
人機(jī)接口可協(xié)助操作人員自動(dòng)將增益變化的位置與門(mén)限的位置對(duì)應(yīng)。如可進(jìn)行3 步增益調(diào)節(jié)分別對(duì)應(yīng)于界面、內(nèi)部、外部缺陷檢測(cè)門(mén)的位置?？梢杂脕?lái)檢測(cè)缺陷又可用來(lái)測(cè)厚。這種選擇可直接在主操作應(yīng)用程序上完成。
現(xiàn)場(chǎng)控制模塊
每一個(gè)ZXUS-SCAN系統(tǒng)都能和相應(yīng)的自動(dòng)機(jī)械裝置的機(jī)電控制進(jìn)行接口，其所有和超聲波處理器交互的工業(yè)自動(dòng)功能均依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)控制板提供。與超聲波板采用同步的邏輯處理技術(shù)，但其設(shè)計(jì)根據(jù)典型的自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)的需要包含了范圍廣泛的傳感器等信號(hào)處理和控制，這些包括：距離編碼器，PLC輸入輸出等等。
系統(tǒng)機(jī)架
ZXUS-SCAN采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的控制計(jì)算機(jī)機(jī)架。采用PCI模式完成高速數(shù)據(jù)接口的功能。形成每個(gè)超聲波通道與處理器之間的連接。所有通道的設(shè)置和檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)都通過(guò)數(shù)字接口實(shí)時(shí)地進(jìn)行傳輸。連接設(shè)備和主計(jì)算機(jī)的接口是標(biāo)準(zhǔn)的PCI接口，其數(shù)據(jù)傳輸能力大于80MB/s，解決了高性能多通道系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹捌款i”問(wèn)題。
應(yīng)用軟件
所有的應(yīng)用程序都基于MS Visual C++編寫(xiě)，C++是一種完整的編譯語(yǔ)言程序，對(duì)給定的計(jì)算機(jī)速度而言其能提供最佳性能。應(yīng)用程序采用基于面向?qū)ο蟮哪K化方法設(shè)計(jì)編寫(xiě)。這就使得本應(yīng)用程序與大多數(shù)的windows 操作環(huán)境兼容。
盡管所有基于PC 的程序都通過(guò)這種方式進(jìn)行編寫(xiě)，但對(duì)處理實(shí)時(shí)超聲波信號(hào)必須的高速處理程序是基于不同的技術(shù)。在超聲波電路模塊，現(xiàn)場(chǎng)控制板或PC 接口板上的FPGA 芯片都有程序來(lái)定義其功能。這些程序都由VHDL （超高速集成電路硬件編程語(yǔ)言）編寫(xiě)的。這些大的可編程裝置上的應(yīng)用其與邏輯設(shè)計(jì)非常緊密。使用這種類(lèi)型的處理元件對(duì)系統(tǒng)的好處是可達(dá)到高可靠的實(shí)時(shí)性能水平。在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理環(huán)境下多個(gè)程序共享一個(gè)CPU 資源，然而在FPGA 世界里在芯片內(nèi)的所有程序都能以最大速度并行運(yùn)行。根據(jù)FPGA 芯片內(nèi)可獲得的處理速度，其運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)Pentinm 處理器。
通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的接口技術(shù)使得這些程序能精確、穩(wěn)定可靠的協(xié)同運(yùn)行，使整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備完美的執(zhí)行檢測(cè)任務(wù)。
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