基于虚拟仪器的综合式无损检测系统

　　目前航空维修中每种探伤方法都对应特定的仪器设备,在飞机上检查时要同时携带几种仪器,给探伤人员带来很大不便,不仅机动性差,工作效率也很低。因此,笔者研制了基于虚拟仪器的综合式智能无损检测系统,集超声、涡流和声阻三种探伤方法于一体。除传感器外,所有硬件总装在一部便携式计算机内。

　　1　系统的主要功能与工作原理

　　该系统的主要功能有,自动调用探伤工艺进行超声、涡流和声阻探伤;自动判伤,发现缺陷给出声光报警;对缺陷进行分析、处理、结果存储和输出打印探伤报告;对远程探伤和远程分析提供技术支持。

　　在控制中心(计算机)中存储着各子探伤系统的相关数据,当需要某一探伤子系统工作时可输入相应的控制信号,通过系统的控制电路接口送到执行电路以协调该子系统的硬件工作,传感器接收的模拟信号由采集卡转换成数字信号提供给计算机,计算机进行分析、计算及识别等智能化处理后显示其结果和相关信息, 并可随时存储、打印和回放等。

　　2　系统的硬件

　　系统硬件主要由超声发射接收卡、涡流信号激励接收卡、声阻发射接收卡、数据采集卡和便携式计算机等组成(图1)。

　　2.1　超声发射接收卡

　　产生触发电脉冲给超声传感器,使得传感器发射超声波;接收传感器的回波电信号,经放大器放大后送给采集卡[1]。

　　2.2　涡流信号激励接收卡

　　由激励电路发出激励电信号给涡流传感器,使传感器与工件之间产生电磁振荡,传感器把工件中的信息转变为电信号经放大后送给采集卡。

　　2.3　声阻发射接收卡

　　由信号发生电路发出激励电信号给声阻传感器,传感器把振动传给工件使之振动,再把工件中的振动信息转变为电信号经放大后送给采集卡。

　　2.4　数据采集卡

　　数据采集卡的主要功能是将经过调理的电压信号进行模数转换并传输给计算机。选用的采集卡可实现高速采集和高速实时传输;考虑到该仪器超声部分的同步要求,采集卡应能够接受超声卡同步信号的触发。另外,采集卡的大吞吐量以及良好的触发功能也是该仪器性能与可靠性的保障[2]。

　　根据该仪器通道数和采样率等要求选用美国Measurement Computing公司生产的PCI2DAS4020/12采集卡,它包含四个高速模拟量输入通道、两个高速模拟量输出通道以及24个数字量输入输出口。

　　2.5　便携式计算机

　　计算机是整台仪器的控制核心,其中存储着各种探伤工艺数据,并以此作为控制依据输出相应的信号,通过系统的控制电路接口送到执行电路以协调各部分硬件工作,完成探伤方法的切换、信号的处理和转换、信号分析、计算及识别等智能处理后,显示波形、计算和分析结果等信息,并可随时存储、打印和回放探伤结果。