一個數(shù)字化器基超聲波探傷系統(tǒng)(04-100)

　　采集存儲器

　　對Windows多任務(wù)操作系統(tǒng)，由于它不是一種實時操作系統(tǒng)，Windows服務(wù)其它任務(wù)的時間是不確定的，這樣就會中斷數(shù)據(jù)的傳輸，因此不能保證重復(fù)的波形采集性能。而有保證的，可靠的性能是系統(tǒng)快軸掃描的首要任務(wù)，在此期間，甚至一次掃描也不能丟失記錄模式，逐次采集波形對Windows多任務(wù)操作系統(tǒng)，由于它不是一種實時操作系統(tǒng)，Windows服務(wù)其它任務(wù)的時間是不確定的，這樣就會中斷數(shù)據(jù)的傳輸，因此不能保證重復(fù)的波形采集性能。而有保證的，可靠的性能是系統(tǒng)快軸掃描的首要任務(wù)，在此期間，甚至一次掃描也不能丟失記錄模式，逐次采集波形堆放在板上采集存儲器中。在采集之間，數(shù)字化器用硬件重新啟動，無需CPU的干預(yù)。這樣，一旦開始工作后，多次記錄模式能正常地運(yùn)行，不會受到多任務(wù)Windows環(huán)境的傷害。

　　數(shù)字化器應(yīng)有足夠的板上采集存儲器來保存一次完整快軸掃描取得的數(shù)據(jù)。為了確定所需的存儲量，首先計算單次100mS超聲波記錄中的取樣數(shù)。對100MHz取樣率，不難求得單次記錄需10000個記錄長度。由于定位步長是0.1mm以及快軸長度是500mm，1次線性快軸掃描總計有5000個定位步進(jìn)。由此不難推算出板上采集存儲器至少要存放50000000個記錄長度。考慮到每個記錄長度為14位，因此1G存儲器能滿足上述要求。

　　在逐次快軸掃描之間，系統(tǒng)要將快軸掃描產(chǎn)生的數(shù)據(jù)下載至PC RAM。數(shù)字化儀利用所謂PCI總線主控方法通過PCI總線傳輸數(shù)據(jù)，采用這種方法，數(shù)據(jù)傳輸無需CPU中介，這樣，數(shù)字化器能達(dá)到高達(dá)100MB/S的連續(xù)傳輸速率。由于14位取樣數(shù)據(jù)占用2個字節(jié)，因此傳輸1次快軸掃描全部數(shù)據(jù)要花2B×50000000個/(100MB/S)=1S時間。由此可知，數(shù)據(jù)傳輸不會過多地延誤下一次快軸掃描，因為定位系統(tǒng)在兩次快軸掃描之間已有0.5S機(jī)械穩(wěn)定時間。要是數(shù)據(jù)傳輸過程被Windows突然中斷它不會丟失數(shù)據(jù)，只是稍秒增加傳輸時間，一旦重新激活后，傳輸過程就會簡單地從原先中斷處恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸。

　　對Windows2000系統(tǒng)，已用軟件開發(fā)包寫成一個C語言的應(yīng)用程序。開發(fā)包已提供一個方便的、易于使用的示例程序，用作用戶應(yīng)用程序的開始點。由于數(shù)字化卡是即插即用的，低級配置細(xì)節(jié)由Windows自動處理，無需低級硬件編程。Windows應(yīng)用程序設(shè)置待測部件的掃描，控制定位馬達(dá)，然后調(diào)用C語言子程序從數(shù)字化器采集和下載數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)代的高性能PC基數(shù)字化器具有高取樣速率，高垂直分辨率，深采集存儲器以及快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶卣?，為我們提供全自動化，廉價的非破壞性測試檢查系統(tǒng)?！?東華)