基于FPGA的連桿超聲檢測(cè)設(shè)備研制.pdf

1、連桿是汽車和船舶等發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它連接著活塞和曲軸，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞上的力傳給曲軸以輸出功率。然而連桿小孔與其襯套的貼合度制約著連桿的性能，因此需要一種高效可靠的貼合度檢測(cè)系統(tǒng)以確保每只連桿都能符合標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方式常采用破壞式的抽檢，但是這種方法既不可靠，而且效率低，所以本課題將采用一種新的檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)——超聲波檢測(cè)。作為無損檢測(cè)領(lǐng)域中的一種重要的檢測(cè)手段，超聲檢測(cè)已經(jīng)被廣泛

2、應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，它具有可靠性高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)范圍廣等特點(diǎn)。
　　論文在對(duì)超聲波脈沖反射法的研究基礎(chǔ)上，以工業(yè)應(yīng)用為目的，設(shè)計(jì)了一套基于FPGA的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了連桿貼合度超聲回波信號(hào)的采集、處理、顯示、存儲(chǔ)。
　　論文首先完成了對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)械平臺(tái)的設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，零件加工，相關(guān)配件的選型以及運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)。
　　其次完成了對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)。發(fā)射電路選用了高壓電源模塊和MOSFET芯片用以

3、產(chǎn)生超聲波激勵(lì)信號(hào);接收電路選用了高速寬帶的運(yùn)算放大器MAX4104和AD603對(duì)超聲波回波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理;采集電路，選用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9280進(jìn)行采樣量化;控制芯片則選擇FPGA器件EP4CE6為系統(tǒng)的核心。
　　再其次完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括基于MFC的上位機(jī)設(shè)計(jì)，以及基于FPGA軟件開發(fā)平臺(tái)QUARTUSⅡ的邏輯控制模塊的設(shè)計(jì)和仿真，并實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和FPGA控制系統(tǒng)的串口通訊。
　　在論文的最后，對(duì)課題的研究工作進(jìn)