【正文】 ....................................................................... 20 第四章 虛擬超聲波探傷儀的 硬件部分 ................................................................................ 21 硬件基本結(jié)構 ............................................................................................................ 21 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） VIII 超聲波發(fā)射電路 [4] ..................................................................................................... 21 調(diào)諧式發(fā)射電路 ............................................................................................. 22 非調(diào)諧式發(fā)射電路 ......................................................................................... 23 PCI6221 數(shù)據(jù)采集卡 ............................................................................................... 23 4. 4 數(shù)據(jù)采集卡與計算機的通信 ................................................................................... 24 本章小結(jié) .................................................................................................................... 25 第五章 虛擬超聲波探傷儀的 軟件部分 ................................................................................ 26 LabVIEW 簡介 .......................................................................................................... 26 虛擬儀器的組成 ............................................................................................. 27 虛擬儀器的基本工作原理 ............................................................................. 29 虛擬超聲探傷儀軟件界 面的設計 ............................................................................ 29 濾波 ................................................................................................................. 31 缺陷顯示 ......................................................................................................... 31 保存數(shù)據(jù) ......................................................................................................... 35 讀取數(shù)據(jù) ......................................................................................................... 36 本章小結(jié) .................................................................................................................... 36 第六章 調(diào)試及總結(jié) ................................................................................................................ 37 調(diào)試 ............................................................................................................................ 37 找出語法錯誤 ................................................................................................. 38 慢速跟蹤 ......................................................................................................... 38 斷點與單 步執(zhí)行 ............................................................................................. 39 設置探針 ......................................................................................................... 39 總結(jié)及展望 ................................................................................................................ 39 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） IX 總結(jié) ................................................................................................................. 39 展望 ................................................................................................................. 41 參考文獻 .................................................................................................................................. 42 附錄 A 虛擬超聲波探傷儀射頻顯示程序框圖 .................................................................... 44 附錄 B 虛擬超聲波探傷儀視頻顯示程序框圖 .................................................................... 45 致謝 .......................................................................................................................................... 46 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引言 課題研究的目的意義 無損檢測以不損壞被檢驗對象的使用性能為前提，應用多種物理原理和化學現(xiàn)象，對各種工程材料、零部件、結(jié)構件進行有效的檢驗和測試，以評價它們的連續(xù)性、完整性、安全可靠性及某 些物理性能。 無損檢測技術在現(xiàn)代工業(yè)的各個方面都有著廣泛的應用，體現(xiàn)在改進產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品設計、加工制造、成品檢驗以及設備服役的各個階段，體現(xiàn)在新材料和新技術的研究中，也體現(xiàn)在保證機器零件、最終產(chǎn)品的可靠性和安全性上。世界各國對無損檢測技術的研究都非常重視。例如美國為了保持它在世界上科學技術的領先地位，早在 1979 年的政府工作報告中提出要成立的六大技術中心中，無損檢測技術便是其中之一，日本制定的 21 世紀優(yōu)先發(fā)展四大技術領域之一的設備延壽技術中，也把無損檢測放在十分重要的位置。 另外，無損檢測技術所能帶來的經(jīng)濟 效益也是明顯的，目前我國的生產(chǎn)投入不比日本少，而國民生產(chǎn)總值只有日本的三分之一左右，這種現(xiàn)象主要是由于我國產(chǎn)品質(zhì)量上存在問題而導致大量產(chǎn)品報廢所致。據(jù)測算，我國不良品的年損失約 20xx 億元。再者，無損檢測的經(jīng)濟效益還表現(xiàn)在產(chǎn)品的競爭能力上，在無損檢測技術支持下提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，是保證產(chǎn)品進入國際市場的決定性因素之一 [l]。 因此，研究新型、可靠、低成本、高性能的無損檢測儀器關系著我國生產(chǎn)力的全面提高，意義長遠重大。 超聲探傷的優(yōu)點及國內(nèi)外現(xiàn)狀 目前常用的無損檢測方法有五種 ： 射線探傷、磁粉探傷、滲透 探傷、渦流探傷和超內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 聲波探傷，其中超聲波探傷是應用最廣的一種。超聲波是一種彈性波，具有指向性好、傳播性好、同種介質(zhì)中傳播速度幾乎不變的特點，具有測量材質(zhì)種類多、探傷深度大、靈敏度高、操作方便、快速、正確、經(jīng)濟、對人體無害等優(yōu)點。 超聲波在無損檢測中的應用在 40 年代就開始了，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)成為一項非常成熟的探傷手段，對于發(fā)展宇航、能源、材料等高科技產(chǎn)業(yè)尤為重要。另外，它在材料工業(yè)、機械制造、石油化工、水文地質(zhì)、煤炭礦山等領域中早已獲得了廣泛的應用。因此超聲技術成為學術界、工程界公認的未來產(chǎn)業(yè)之一，近 些 年來，這項 高新技術隨著物理、機械、電子、材料學的長足進步及許多邊緣和交叉工業(yè)領域的需求，而得到迅猛的發(fā)展。 國際上對超聲波探傷儀的研制在經(jīng)歷模擬儀器、數(shù)字儀器后，已經(jīng)從智能化儀器轉(zhuǎn)向虛擬儀器，而且發(fā)展到了很高的水平，已經(jīng)實現(xiàn)了逼真再現(xiàn)物體內(nèi)部三維缺陷的功能，整個缺陷的形狀特點可在屏幕上完全清楚地看到 [l]。 近 幾 年來我國超聲波探傷事業(yè)也取得了巨大的進步和發(fā)展。相關的理論方法及應用的基礎性研究正在逐步深入，已經(jīng)取得了許多具有國際先進水平的成果，許多不同用途的微機控制自動超聲檢測系統(tǒng)己經(jīng)應用于實際生產(chǎn)。超聲檢測的標準化、 智能化、圖像化、小型化和系列化工作也都取得了很大發(fā)展。但是我國超聲探傷儀就整體水平而言，與發(fā)達國家之間存在很大的差距。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的超聲探傷儀大都是以微處理器為核心，以大規(guī)模集成芯片為外圍電路的智能化儀器。相對而言，這類儀器需要大量的硬件設計，上市速度慢，成本高，由于硬件的容量與速度的不足，使得一些功能不能很好的應用，從設計到操作都不是很靈活。 就國內(nèi)這種智能化探傷儀而言，普遍存在以下缺點 ： (1) 自動化程度不夠高，儀器使用前的調(diào)節(jié)需人工操作，導致受人為因素干擾太大。 (2) 在采用橫波斜探頭探傷時，探 頭的標定不夠簡化，折射角和探頭前沿都需要人內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 3 工測量，如汕頭超聲儀器廠，武漢科聲公司等的儀器都存在這些問題。 (3) 由于國內(nèi)硬件水平低，使得這些依靠硬件電路實現(xiàn)的儀器價格非常高。 所以開發(fā)高智能化、低成本的超聲探傷儀器對于我國超聲探傷領域顯得非?，F(xiàn)實與迫切。 基于虛擬儀器技術的超聲波探傷儀 虛擬儀器是繼數(shù)字化儀器和智能化儀器之后的新一代儀器，是面向 21 世紀最具潛力的儀器，在縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間、提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本幾個方面都體現(xiàn)了無比的優(yōu)越性。 虛擬儀器是由儀器硬件，計算機以及虛擬儀器軟件 組合在一起構成的。它是既有普通儀器功能，又有一般儀器所沒有的特殊功能的新型儀器。在虛擬儀器中硬件不再是系統(tǒng)的主體，而只是信號的輸入輸出通道，將測量所得模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后傳輸給計算機。信號資料的分析、計算、統(tǒng)計和結(jié)果顯示等繁雜的工作都交由系統(tǒng)的軟件處理，利用計算機處理器強大的運算能力，可以很快得到結(jié)果。 與智能化儀器相比而言，虛擬儀器有突出的優(yōu)點，它的軟件可隨時更改，使之具有新的功能。這就避免了傳統(tǒng)儀器那種一旦成型、功能就固化、不易再更改的缺陷。由于減少了對硬件的使用，使得儀器測量誤差較小，價格相對 較低；同時根據(jù)需要可對軟件進行修改以滿足新的需求，這種檢測技術伴隨著計算機的發(fā)展而發(fā)展，更新快；開發(fā)和維護費用低；接口友好，操作簡便，用戶