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《基于SOPC的管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2012住儀表技術(shù)與傳感器2012第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8基于SOPC的管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)王建斌，張軒碩，劉兵，王軍陣，靳小強(qiáng)(1．軍械工程學(xué)院電氣工程系，河北石家莊050003；2．駐南京地區(qū)軍代室，江蘇南京210008)摘要：針對(duì)國內(nèi)超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器相對(duì)落后的現(xiàn)狀，提出了基于單片F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)的方法。以MicroBlaze軟核處理器為控制核心，編寫了導(dǎo)波發(fā)射專用DDSIP核，設(shè)計(jì)了完整的硬件平臺(tái)。對(duì)uC／OS1I嵌入式操作系統(tǒng)和uC／GUI圖形用戶界面進(jìn)
2、行移植，完成了應(yīng)用程序的開發(fā)。系統(tǒng)集導(dǎo)波發(fā)射、回波采集、分析處理、實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能于一身。實(shí)驗(yàn)表明：各功能運(yùn)行正常，能方便地應(yīng)用于管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)。關(guān)鍵詞：超聲導(dǎo)波；MicroBlaze處理器；可編程片上系統(tǒng)；DDS；檢測(cè)系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—1841(2012)08—0053—03DesignofUltrasonicGuidedWaveTestSystemforPipeBasedonSOPCWANGJian—bin，ZHANGXuan—shuo’，LIUBing，WANGJun—
3、zhen，JINXiao—qiang(1．DepartmentofElectricalEngineering，OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China；2．TheNanjingMilitaryRepresentativeOfice，Nanjing210008，China)Abstract：AdesignmethodofultrasonicguidedwavetestsystemforpipewasproposedbasedonapieceofFPGAchip，wit
4、htheMicroBlazesoftcoreasthecentralprocessor．DDSIPwasdesigned，devotedtoexciteguidedwave．Afterhardwareplatformwasdesigned，embeddedoperatingsystemuC／OSⅡandgraphicaluserinterfaceuC／GU1weretransplanted，andapplicationwasdevel—oped．Thefunctionsofultrasonicguidedwaveeradiat
5、ing，echoesacquisition，dataanalysis，resultdisplay，anddatastoragewerein—cludedinthesystem．Theexperimentresultsshowthatallpanscanoperatenormally，andcanbeconvenientlyappliedtoultrasonicguidedwaveinspectioninpipes．Keywords：ultrasonicguidedwave；MicroBlazeprocessor；SOPC；DD
6、S；testsystem0引言了一種基于FPGA和MicroBlaze軟核處理器，通過移植uC／OS在對(duì)管路、管道進(jìn)行長距離檢測(cè)，包括對(duì)埋地管道不開挖Ⅱ操作系統(tǒng)和uC／GUI圖形用戶界面，開發(fā)管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)狀態(tài)下的長距離檢測(cè)當(dāng)中，超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)無損檢測(cè)系統(tǒng)的方法。技術(shù)相比，具有高效、便捷、快速和敏感度高等特點(diǎn)，已成為最1系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)具發(fā)展?jié)摿Φ脑诰€無損檢測(cè)技術(shù)之一--。系統(tǒng)中FPGA選用Spartan3E系列XC3S500E．該系列FP—目前，國內(nèi)對(duì)超聲導(dǎo)波的理論研究正趨于成熟，但對(duì)超聲GA性價(jià)比高，有著豐富的外
7、設(shè)接口和I／0端口。其內(nèi)部Mi—導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)仍大都處于實(shí)驗(yàn)室階段。北京工業(yè)大學(xué)croBlaze軟核處理器時(shí)鐘頻率可高達(dá)150MHz，能較好地滿足測(cè)控技術(shù)與儀器實(shí)驗(yàn)室建立了一套管道導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)由產(chǎn)品的高集成化與低成本化。系統(tǒng)選用MicroBlaze作為硬多個(gè)分立設(shè)備組成(如任意函數(shù)發(fā)生器、示波器等)，不同設(shè)備件控制核心，PLB總線提供對(duì)片上外設(shè)、外部存儲(chǔ)器，以及自帶之間搭接復(fù)雜。何存富等研制了基于LabVIEW的小型化導(dǎo)的外設(shè)IP核和自主編寫的IP核的訪問，最后輔以必要的外圍波專用檢測(cè)裝置，王軍陣等設(shè)計(jì)了基于ARM+
8、LINUX的便電路，完成管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)的搭建。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖攜式管道超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)，為超聲導(dǎo)波檢測(cè)系統(tǒng)的小型化、1所示。主要包括導(dǎo)波發(fā)射模塊、回波接收模塊、A／D采集模集成化做出了重要努力。然而二者均采用高速單片機(jī)控制模塊、TFT顯示模塊以及sD卡存儲(chǔ)模塊等。數(shù)轉(zhuǎn)換
