PCI－9820在超声波无损检测中的应用

系统需求

超声波无损检测一直是无损检测技术的重要手段之一，由于其信号的高频特性，并减少人为因素对测试结果的影响，要求采用高速数据采集设备来采集、记录、分析和处理。在这个案例中，客户需要使用超声波对钢材进行无损监测

由于声波在钢材中的传播速度很高，(纵波CL的传播速度为5900米/秒，横波CS的传播速度为3230米/秒)，因此回波的时间非常短。如果要达到足够的空间分辨率，就要求采样频率足够高。例如对10mm厚的材料进行检测，由于超声波在其中的传播时间仅为3.39μs，要达到10%（1mm）的检测精度，必须要能分辨0.339μs的信号周期，不至于信号重叠而无法分辨。这就要求检测频率至少大于2.95MHz（1/0.0339μs）的检测频率fM。因此，对于采样频率Fs至少满足奈奎斯特（Nyquist）频率，即满足条件：Fs>2 fM ，也就是采样频率至少达到6MHz以上。更高的检测精度就要求相应更高的采样频率。

凌华解决方案
在分析了客户的需求后，凌华在该系统中应用了PCI－9820高速数据采集卡。PCI－9820高速数据采集卡在两组模拟输入同步使用时，最高采用频率可达65MHz，采用一组模拟输入时，采样频率最高可以达到130MHz。这款数据采集卡分辨率可以达到14bit、板载内存最高可以扩充到512M。

系统运行状况及用户评价
PCI－9820的高采样率完全可以满足系统对于采样频率和分辨率的需求，精度可达0.1mm；而板上提供的大容量内存可以满足采样时间的要求。和国外同类设备相比，PCI－9820性价比更高。另外PCI-9820采用高速DMA将板上暂存的数据传到系统内存，相较于其它一些板卡，传输速度相当快，便于进行线上实时监测。

系统结构图