基于LabVIEW软件的虚拟数字超声探伤仪设计

　　虚拟仪器(VI),就是在以计算机为核心的硬件平台上,其功能由用户设计和定义,具有虚拟面板,由测试软件实现测试功能的一种计算机系统。其实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板,即用鼠标或键盘操作虚拟面板,以多种形式输出检测结果;利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理;利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。

　　1　数字式超声探伤仪

　　数字式超声探伤仪是近代计算机技术和传统超声探伤仪相结合的产物。目前投放市场的数字式超声探伤仪沿用了传统探伤仪的原理和方法,以A型超声探伤仪为例,以接收到的回波信息(振幅、时间和波形)作为判定缺陷大小、部位和性质的依据。

　　数字式超声探伤仪主要是利用计算机系统对回波信号量化后进行存储、分析、计算和处理。在实时显示回波的同时,显示出缺陷当量值和部位值。可根据机内设置的判别缺陷标准,在探伤过程中实现实时探伤、自动打印和输出探伤报告。用计算机来取代探伤者对缺陷识别、运算、记录和作出探伤报告,提高了探伤的精确性和可靠性,大大减少了人为因素对探伤结果的影响,实现了智能化超声探伤。

　　1.1　数字式超声探伤仪的原理

　　数字式超声探伤仪从结构上可分为常规探伤仪加外接计算机和以计算机为核心的一体化便携式数字化超声探伤仪。就探伤环境和工作条件而言,常规探伤仪加外接计算机主要用于流水线上的自动探伤,而便携式数字超声探伤仪则被广泛用于工作现场和室外探伤。

　　便携式数字超声探伤仪可分为发射和接收部分、计算机系统、时序控制逻辑、模数转换、图像显示及外设接口。同步信号触发发射电路形成发射脉冲激励超声换能器,向工件发射脉冲超声波,其回波经接收电路放大检波后,模拟/数字换能器对其进行全波采样。量化后的数字信号在时序逻辑电路的控制下,经分析处理后进入图像处理系统形成显示矩阵,并将其视频信号送入监视器显示。其次在探伤现场应用时,首先在探伤仪内调入相应的工艺和参数,即探伤标准、判废闸门、报警和打印探伤报告等,这一系列的工作过程就是数字式探伤仪的工作原理,如图1所示。

　　2　LabVIEW软件简介

　　LabVIEW虚拟仪器工程平台是美国NI公司(Nation Instrument Company)推出的一种基于G语言(Graphics language,图形化编程语言)的虚拟仪器软件开发工具。它们能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持,为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件。