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超声回波信号如果低于数十微伏,要把数十微伏的信号放大到数十伏所要求的探伤仪器的。
增益就是,故在传统模拟式探伤仪器中,的增益是必要的。
而在放大器的输入端,各种电子噪声通常达左右。
如果超声回波信号低于数十微伏,此时的信噪比将会很低。
所以,小于的信号通常已没有任何实际意义。
程控放大电路也就没有必要考虑小于的信号进行任何增益放大。
而在数字化探伤仪器中,放大器的输出信号要送给模数转换器。
现代模数转换器需要的输入电压只要甚至更小。
因此,从数十微伏放大到,数字式超声波检测仪器的放大接收电路必须要有足够的增益约左右的增益也就足够了。
本课题设计是的增益可调范围,将回波电压信号放大到合适的模数转换器的转换范围。
动态范围动态范围线性范围也是个需要着重考虑的设计参数。
制约超声波检测仪器设计中动态范围的主要因素有程控放大后,到转换前的最大不失真信号电平噪声电平检波电路能不失真检波的最低信号幅度等。
在仪器系统增益高端受噪声电平影响,而在仪器系统增益低端,检波电路的分辨力影响动态范围。
理论上,所有放大电路都只有在它的线性放大范围内时,也就是满足输入在之间范围时,才会有个比较恒定的放大倍数。
如图所示因此,从设计理论上来讲,当然是希望动态线性范围越大越好。
这样,既减少了小信号的缺失真,又避免了些大信号的饱和失真。
但对动态范围的要求也应适可而止,过大的动态范围既增加了电路设计的难度,也没有太大的实际意义。
在荧光屏上,最大幅度是,最小通常是或。
大家知道,能用眼睛分辨的幅度差别不大于。
如果最小定在,则的绝对误差,在幅度时,相对误差是,即近在读出幅度时,相对是,即近,所以都尽量在或等较大幅度处读数。
在仪器中,读数的功能是由模数转换器来完成的。
当然希望模数转换器能够最好读取放大电路线性范围内输出的不失真的信息。
其读数原理与眼睛相似。
不同的是,模数转换器可有较高的分辨力。
系统模数转换器是位的,其分辨力大约为。
由此可见,如果把读数限制在或幅度处,根据数字式超声波检测仪器的国家标准要求,则的动态线性范围足够了。
仪器设计采用的压控放大器在带宽下的动态范围是。
带宽接收通道的带宽频率特性也是个非常重要的参数,它表示的是接收通道的幅度特性,即增益与频率的关系,是指接收通道输出信号与输入信号相比,增益在幅度和相位方面随超声波频率的变化规律。
具体定义的带宽为增益下或下降到的频率范围。
现在通用的超声波检测仪器大多使用的是宽带放大器,为的是使其在工作频率范围内有很好的幅度和相位特性,可以适应相应范围内不同频率探头的需要,输出高保真的波形。
系护装置。
对电噪声的处理方法。
主要采用的是软件迭加算法处理由转换器件配合多次采样后,进行迭加后平均处理的方法,将在后面的章节作详细介绍。
检波电路设计在许多插卡式或嵌入式的基于计算机的超声波检测仪器或者手提电脑式的超声波检测仪器中,通常采集未经检波或叫整流的超声信号,以便于以后的处理,如显示高频波形和脉冲的频谱等。
但这需要庞大的数据处理能力和超大容量的存储空间,而且占无损检测年会论文集李喜孟,无损检测,北京机械工业出版社,尚志远主编,检测声学原理及应用,西北大学出版社,严学华司乃潮,检测技术与自动控制工程基础,北京化学工业出版社,牛晓光郝红卫,李树军聚束超声波探头的研制,河北电力试验研究所,妒何希才,传感器及其应用电路,电子工业出版社,张占松开关电源的原理与设计,北京电子工业出版社,康华光,电子技术基础,北京高等教育出版社,刘书明刘斌,高性能模数与数模转换器件,西安西安电子科技大学出版社高光天,模数转换器应用技术,北京科学出版社,陈岭丽冯志华,检测技术和系统,北京清华大学出版社,杨文龙,单片机原理及应用,西安西安电子科技大学出版社,冯涛王程,可编程逻辑器件开发技术入门与提高,北京人民邮电出版社,曾繁泰陈美金,程序设计,北京清华大学出版社,黄正谨徐坚等,系统设计技术入门与应用,电子工业出版社,祁欣于国良,超声波探头的设计及应用,北京传感器技术,孙长柏,频差式超声波管道流量计工业仪表与自动化装置,全国锅炉压力容器无损检测人员资格考核委员会编写,超声波探伤,劳动部锅炉压力容器安全杂志社,有几十微伏到伏的回波信号,而且还有伏的发射脉冲高压信号,如果不能对此信号进行限幅,将损坏接收通道电路元件,并使接收通道在激励脉冲之后段时间不能正常接收缺陷回波信号,很可能造成工件近表面探伤的误判。
本超声波检测仪器的接收通道采用并联限幅的保护电路,其电路如图所示。
其中二极管和分别对正向和负向大脉冲高压信号进行限幅,保护了接收通道免受瞬时的脉冲高压冲击,提高了接收通道后续电路的抗阻塞特性和检测时的反应灵敏度。
程控放大电路设计在超声波检测接收电路中,程控高频放大电路是本检测仪器能够取得完整的,而且波形不失真的超声回波信息的关键所在。
主要涉及到的几个重要设计参数是增益动态范围带宽和放大噪声。
设计中选择了两片压控放大芯构成程控高频放大电路,其结构原理如图所示。
压控放大器芯片的控制电压由两片芯片给出。
其增益量由程序控制在范围内变化,能满足常用自动化探伤的要求。
增益控制电路适应不同测试对象对回波信号的强弱影响,可通过的软件实现动态自动控制增益值。
选择作为放大电路的主要器件,是因为该器件具有线性分贝噪声低频带宽增益精度高增益控制灵活等特点。
线性分贝,是指控制电压与放大器增益的分贝数呈线性关系,这对探伤仪软件的设计是很有利的,而且提供种系统自动校正垂直线性的手段。
放大电路中,增益精度主要取决于的衰减误差。
单片在范围内的衰减误差最大仅为士,增益精度高。
另外,它的最大功耗仅为。
增益增益是超声波检测仪器程控放大电路设计的主要参数之。
它表征放大微弱超声回波电压信号的能力,直接表现了检测仪器的综合灵敏度,所以是必须着重考虑的主要指标。
超声波检测仪器的放大器不同于般放大器。
超声回波电信号为微弱的电压信号,般为毫伏级,部分信号为几十微伏,经常见到的超声探伤仪器的增益数值是左右。
在模拟超声探伤仪器中,超声脉冲信号最终要送到示波管垂直偏转板去显示。
驱动示波管垂直偏转板到满屏用了孔镗孔至尺自动数控车调头软爪夹外圆,车端面自动车外轮廓倒角符合技术要求自动编写加工程序根据所示零件,分析了工件的加工路线,并且确定了加工时的装夹方案,以及采用的刀具和切削用量,根据工艺过程按工序内容划分三个部分,并对应编制三个程序以完成加工。
车削工件工艺台和钻孔的程序毕业论文第页共页车削工件外圆端面镗孔的程序毕业论文第页共页毕业论文第页共页精加工外轮廓的程序毕业论文第页共页结束语数控实训过程可归纳为以下几步零件图分析拟定工艺方案编程并输入对刀仿真加工零件。
在首次实训中不要味追求复杂轮廓的工件,幻想把所有的程序都用上,这样往往不易获得成功。
而应选定几个有代表性表面的工件来练习,亦可在此基础上不断变换练习。
通过实例实训,能够按零件图拟定工艺方案选择刀具编程并加工出实训工件,从而达到举反三的目的,获得事半功倍的效果参考文献劳动和社会保障部教材办公室组织编写数控车床系统编程与操作中国劳动社会保障出版社,孙东洋等编著数控编程南京南京大学出版社,杜君文主编数控技术天津天津大学出版社,徐宏海主编数控加工工艺北京化学工业出版社,李正峰主编数控加工工艺上海上海交通大学出版社,线重合,即轴远离工件像尾座移动的方向为正方向即增大工件和刀具之间距离,向卡盘移动为负。
轴垂直于轴,坐标的正方向是刀具离开旋转中心线的方向。
十轴类零件的编程与加工根据下图所示的待车削零件,材料为号钢,其中圆柱面不加工。
在数控车床上需要进行的工序为切削和外圆弧面锥面退刀槽螺纹及倒角。
要求分析工艺过程与工艺路线,编写加工程序。
毕业论文第页共页图轴类零件图零件图工艺分析该零件表面由圆柱圆锥顺圆弧逆圆弧及双线螺纹等表面组成。
其中多个直径尺寸有较严格的尺寸精度何表面粗糙度等要求球面的尺寸公差还兼有控制该球面形状线轮廓误差的作用。
尺寸标注完整,轮廓描述清楚。
零件材料为钢,无热处理和硬度要求。
通过上述分析,可采用以下几点工艺措施。
对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,因其公差数值较小。
故编程时不必取平均值,而全部取其基本尺寸。
在轮廓曲线上,有三处为过象限圆弧,其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应进行机械间隙补偿,以保证轮廓曲线的准确性。
为便于装夹,坯件左端应预先车出夹持部分双点画线部分,右端面也应先粗车出并钻好中心孔。
毛坯选棒料。
零件的定位基准和装夹方式确定坯件轴线和左端大端面设计基准为定位基准。
左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧,右端采用活动顶尖支承的装夹方式。
选择设备根据加工零件的外形和材料等条件,选用数控车床。
毕业论文第页共页确定加工顺序及进给路线加工顺序按由粗到精由远到近由右到左的原则确定。
即先从右到左进行粗车留精车余量,然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。
数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能,只要正确使用编程指令,机床数控系统就会自动确定进给路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线但精车的进给路线需要人为确定。
该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给,如图所示图精的信号幅度要数十伏。
超声回波信号如果低于数十微伏,要把数十微伏的信号放大到数十伏所要求的探伤仪器的。
增益就是,故在传统模拟式探伤仪器中,的增益是必要的。
而在放大器的输入端,各种电子噪声通常达左右。
如果超声回波信号低于数十微伏,此时的信噪比将会很低。
所以,小于的信号通常已没有任何实际意义。
程控放大电路也就没有必要考虑小于的信号进行任何增益放大。
而在数字化探伤仪器中,放大器的输出信号要送给模数转换器。
现代模数转换器需要的输入电压只要甚至更小。
因此,从数十微伏放大到,数字式超声波检测仪器的放大接收电路必须要有足够的增益约左右的增益也就足够了。
本课题设计是的增益可调范围,将回波电压信号放大到合适的模数转换器的转换范围。
动态范围动态范围线性范围也是个需要着重考虑的设计参数。
制约超声波检测仪器设计中动态范围的主要因素有程控放大后,到转换前的最大不失真信号电平噪声电平检波电路能不失真检波的最低信号幅度等。
在仪器系统增益高端受噪声电平影响,而在仪器系统增益低端,检波电路的分辨力影响动态范围。
理论上,所有放大电路都只有在它的线性放大范围内时,也就是满足输入在之间范围时,才会有个比较恒定的放大倍数。
如图所示因此,从设计理论上来讲,当然是希望动态线性范围越大越好。
这样,既减少了小信号的缺失真,又避免了些大信号的饱和失真。
但对动态范围的要求也应适可而止,过大的动态范围既增加了电路设计的难度,也没有太大的实际意义。
在荧光屏上,最大幅度是,最小通常是或。
大家知道,能用眼睛分辨的幅度差别不大于。
如果最小定在,则的绝对误差,在幅度时,相对误差是,即近在读出幅度时,相对是,即近,所以都尽量在或等较大幅度处读数。
在仪器中,读数的功能是由模数转换器来完成的。
当然希望模数转换器能够最好读取放大电路线性范围内输出的不失真的信息。
其读数原理与眼睛相似。
不同的是,模数转换器可有较高的分辨力。
系统模数转换器是位的,其分辨力大约为。
由此可见,如果把读数限制在或幅度处,根据数字式超声波检测仪器的国家标准要求,则的动态线性范围足够了。
仪器设计采用的压控放大器在带宽下的动态范围是。
带宽接收通道的带宽频率特性也是个非常重要的参数,它表示的是接收通道的幅度特性,即增益与频率的关系,是指接收通道输出信号与输入信号相比,增益在幅度和相位方面随超声波频率的变化规律。
具体定义的带宽为增益下或下降到的频率范围。
现在通用的超声波检测仪器大多使用的是宽带放大器,为的是使其在工作频率范围内有很好的幅度和相位特性,可以适应相应范围内不同频率探头的需要,输出高保真的波形。
系护装置。
对电噪声的处理方法。
主要采用的是软件迭加算法处理由转换器件配合多次采样后,进行迭加后平均处理的方法,将在后面的章节作详细介绍。
检波电路设计在许多插卡式或嵌入式的基于计算机的超声波检测仪器或者手提电脑式的超声波检测仪器中,通常采集未经检波或叫整流的超声信号,以便于以后的处理,如显示高频波形和脉冲的频谱等。
但这需要庞大的数据处理能力和超大容量的存储空间,而且占
