Подсистема сбора данных для многоканальных ультразвуковых систем неразрушающего контроля
Ультразвуковой контроль (УЗК) — один из методов акустического неразрушающего контроля. Большое распространение получили системы УЗК с применением многоэлементных ультразвуковых сенсоров, т. н. ультразвуковых фазированных решеток. Такие системы позволяют выполнять ультразвуковые исследования с более высокой скоростью по сравнению с аппаратами на основе одноэлементных сенсоров, но требуют высокопроизводительной подсистемы сбора данных. Предалагаемая подсистема обеспечивае захват и параллельную обработку всех сигналов многоэлементных сенсоров в реальном времени.
Подсистема состоит из независимых каналов и построена по модульному принципу.
Характеристики
Излучатель
Количество излучателей: 128;
Напряжение зондирующего импульса: от -50 до -180 Вольт на нагрузку 50 Ом;
Форма зондирующего импульса: прямоугольный, отрицательный;
Ширина зондирующего импульса: от 12,5 нс до 800 нс, регулируется с шагом 2 нс;
Длительность фронта: 9 нс +/- 3 нс (нарастание амплитуды от 10% до 90%);
Длительность спада: 20 нс +/- 5 нс (спад амплитуды от 90% до 10%);
Выходной импеданс: 50 Ом;
Частота следования импульсов: до 15 KГц, в зависимости от ширины импульса, зондирующего напряжения, частоты дискретизации и диапазона контроля;
Задержка зондирующего импульса: от 0 нс до 12,8 мкс с шагом 0.25 нс.
Приемный тракт
Количество приемников: 128 (16 MUX 8);
Входной импеданс: 50 Ом, другие значения реализуемы при необходимости;
Пороговое значение входного напряжения: 100 мкВ;
Макс. значение входного напряжения: 10 ВSS;
Динамический диапазон усилительного тракта: 0-100 дБ, с шагом 0,1 дБ;
Тип усилительного тракта: линейный;
ВРЧ (Временная регулировка чувствительности):
Динамический диапазон: 0-80 дБ с шагом установки 0,1 дБ, 256 опорных точек;
Минимальное расстояние между опорными точками: 1 мкс. Динамический диапазон ВРЧ уменьшается на значение базового усиления;
Крутизна ВРЧ до 40 дБ/мкс;
Частотный диапазон усилительного тракта: от 500 KГц до 20 MГц (по уровню -3 дБ);
Аналоговые фильтры: 2 полосовых фильтра на выбранных частотах;
Режимы работы: Эхо-импульсный, раздельно-совмещенный;
Установка задержки сигнала в канале: точная установка от 3,2 нс до 14,8 нс с шагом 10 пкс; грубая установка от 12,5 нс до 819 мкс с шагом 12,5 нс;
Любой из элементов ультразвуковых сенсоров может быть как излучателем, так и приемником.
Цифровой блок
АЦП: 16 бит (15 бит + знаковый бит), 200 МГц;
Динамический диапазон АЦП: >72 дБ при частоте оцифровки 80 MГц;
Частота оцифровки: 80, 40, 20, 10 MГц, регулируемо для такт измерения;
Временное разрешение: 12.5, 25, 50, 100 нс в зависимости от частоты оцифровки;
TCP/IP интерфейс для обмена управляющей информацией между блоками системы.