四通道水浸式超声C扫描检测软件研制

　　1 引 言

　　随着航空、航天制造技术的飞速发展，复杂精密构件的应用越来越广泛。超声检测作为五大常规无损检测技术之一，为多种复杂精密铸件的质量检测提供了可靠的检测结果^[1]。在复杂精密构件或大厚度工件水浸式超声 C 扫描检测中，常常需要采用分区聚焦技术，针对不同厚度范围的检测区域采用相应的参数进行扫描检测。

　　为了满足生产检测需要，作者研制了四通道水浸式超声 C 扫描检测系统，设计了专用的四探头夹具，探伤仪采用 GEIT 的 USIP-40，可同时支持四通道的超声 C 扫描检测及 4 个门内的信号输出。

　　四通道水浸式超声 C 扫描系统由硬件和软件两部分构成。四通道水浸超声 C 扫描系统的硬件结构见图 1 所示，硬件结构主要分为: 计算机、探伤仪、数据采集、运动控制和电机驱动。计算机用于总控制，实现运动控制、数据采集、数据处理和成像等工作。运动控制卡与计算之间采用 RJ45 接头的网线连接，实现通讯和数据传输。外触发信号是由运动控制卡根据电机编码器的位置反馈输出 CMP 信号进行同步，使得采集数据和实际位置相对应。

　　2 软件研制

　　研制的四通道水浸式超声 C 扫描检测软件 CScanPro，如图 1 所示。该软件实现了工件超声 C 扫描检测的分区聚焦和四通道检测技术，主要完成了工件的四通道超声 C 扫描平面检测，实现了四通道超声信号数据采集、运动控制、数据处理、成像处理、缺陷统计等操作，四个通道互相独立，可具有不同的水距，分别设置不同检测参数，相互独立，通道间无干扰^[2，3]，也可应用于非聚焦四通道超声 C 扫描检测，提高了检测效率。

　　软件开发环境采用 Microsoft 公司的 Visual Studio . Net 2008 完成，开发平台为 Windows XP SP3，采用了多线程、GDI+、. Net Framework 3. 0、界面包等技术。多线程技术是指一个进程内的所有线程使用同一个地址空间，而这些线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个线程可执行以及什么时候执行线程。线程有优先级别，优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完后再执行。在多处理器的机器上，调度程序可将多个线程放到不同的处理器上去运行，这样可使处理器任务平衡，并提高系统的运行效率^[4]。

　　软件模块结构如图 2 所示，包含数据采集，运动控制，成像处理三大模块。

　　数据采集模块负责将探伤仪 4 个门内的信号采集到计算机，并进行转换处理。探伤仪 4 个门内的信号为 0 ～10 V 的电压信号。数据采集模块根据运动控制模块发出的 CMP 同步信号进行数据采集，一次外部触发，同时采集 4 个通道的超声信号电压。