基于FPGA的八通道超声探伤系统设计

2 八通道超声探伤系统软件设计
本系统的应用程序基于Qt／Embedded开发，在软件设计时采用了层次化、模块化的思想。利用Qt中的信号与槽机制，以及C++面向对象方法将软件主要分为如下模块：数据通信模块(驱动接口)、运算处理模块、界面模块、主控模块、参数预置模块、数据管理模块等。模块之间可通过信号与槽通信。软件框架如图4所示。

3 八通道探伤系统设计中的关键技术
3．1 硬件报警技术
以往的单通道仪器多使用软件报警技术。所谓软件报警，就是采用软件的方法进行波形闸门比较和报警。其最大的优点是闸门的设定比较灵活。其缺点是报警会产生滞后，报警响应慢。一般在单通道低重复频率条件下，处理器响应速度尚可以接受；然而对于高重复频率和多通道的情况，软件报警将会占用处理器大量时间，造成报警滞后，无法满足实际探伤的要求。因此，在将要研制的八通道仪器中，只能采用FPGA来实现八通道的实时报警。
硬件报警器主要分为2种：进波(A门)报警和失波(B门)报警。当缺陷回波的峰值超过A门时，触发进波报警，指示工件中存在较大缺陷。当回波信号的峰值移出B门时，触发失波报警，指示回波信号较弱，仪器工作异常。本文在FPGA中，使用状态机实现2种报警器。进波报警状态机和失波报警状态机如图5所示。