CN203365391U - 一种小型多通道超声波发射接收模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种小型多通道超声波发射接收模块，所述发射接收模块包括宽电压输入电路、FPGA控制电路、高压脉冲发射电路、8x8通道选通电路、信号接收放大电路、信号编码输出电路，其中所述宽电压输入电路与FPGA控制电路、高压脉冲发射电路、8x8通道选通电路、信号编码输出电路相连接。本实用新型的优点在于：小型多通道超声波发射接收模块多通道超声波发射接收模块设计在一个面积在45x150mm的电路板上，可以驱动60个探头循环工作，只使用通用铠装电缆的一条同轴电缆和两条电源线，发射接收信号输出输入采用PCIE插卡结构减少了连线空间，便于安装，同时提高了可靠性。
Description
技术领域：
本实用新型属于井筒超声波测量和探伤领域，特别是涉及一种小型多通道超声波发射接收模块。
背景技术：
天然气作为比燃煤更加清洁、比汽油更加便宜的能源，越来越广泛地应用于工农业生产和人们的日常生活中。近几年，在全国各大城市出现了大量的天然气加气站主要为新型燃气汽车提供动力源。储气井作为加气站最主要的结构，然而经过一段时间的使用后必然会受到井内气体和井外不同地质层的腐蚀，使壁厚变薄无法保证安全最终可能断裂致使井体爆飞出地面。
井筒腐蚀超声波检测仪是专门用于检测在役储气井腐蚀状况的检测设备，可以采用单探头工作方式，也可采用多探头工作方式。单探头工作方式的仪器是探头声束指向井筒轴线方向，通过45度反射镜后垂直指向井筒内壁，旋转反射镜，完成对管体的全面扫查检测。多探头工作方式的仪器是多个探头沿圆周分布在一个或多个圆环上，探头声束直接指向井筒内壁进行检测，依靠探头的数量来覆盖整个圆周实现全面扫查检测。单探头方式一般需要专用的探头信号线、驱动反射镜旋转的水泵和输水管，而多探头方式则可以使用通用的储气井检测铠装电缆。因此，实际生产中多使用多探头方式的井筒腐蚀超声波检测仪。
多探头方式的井筒腐蚀超声波检测仪为了达到较高的声束覆盖率，使用的探头数量一般不低于30个。而现有的30通道超声波发射接收模块沿井筒轴线方向设计，长度约700mm，这样使得测头的总长度偏长和重量偏大，测头扶正的难度增加，检测的稳定性和可靠性降低。
发明内容：
为改善以上现有技术的不足，本实用新型提出一种小型多通道超声波发射接收模块。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
本实用新型提供一种小型多通道超声波发射接收模块，所述发射接收模块包括宽电压输入电路、FPGA控制电路、高压脉冲发射电路、8x8通道选通电路、信号接收放大电路、信号编码输出电路，其中所述宽电压输入电路与FPGA控制电路、高压脉冲发射电路、8x8通道选通电路、信号编码输出电路相连接；
进一步地，所述FPGA控制电路还与高压脉冲发射电路、信号接收放大电路、信号编码输出电路连接；
进一步地，所述高压脉冲发射电路还与8x8通道选通电路、信号接收放大电路连接；所述8x8通道选通电路用于选择高压脉冲发射激励信号输出的通道，同时把对应探头接收到的超声信号输入到所述信号接收放大电路；
进一步地，所述发射接收模块还包括高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口，所述PCIE接口与所述8x8通道选通电路连接；
进一步地，所述发射接收模块还包括电源输入和信号输出接口，与所述宽电压输入电路和信号编码输出电路连接；
进一步地，所述宽电压输入电路的输入电压范围为6-30V，输出电压有±5V、+12V；
进一步地，所述高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口采用64针标准PCIE接口，其中4针接地，60针为高压脉冲输出接口，同时作为超声信号输入接口；
进一步地，所述8x8通道选通电路是一个64路的选通电路，所述发射接收模块中用其中的60路用于驱动60个探头循环工作；
进一步地，所述电源输入和信号输出接口为四芯接口，其中两芯用于宽电源输入，另外两芯用于放大后的超声信号输出。
本实用新型的优点在于：
小型多通道超声波发射接收模块多通道超声波发射接收模块设计在一个面积在45x150mm的电路板上，可以驱动60个探头循环工作，只使用通用铠装电缆的一条同轴电缆和两条电源线，发射接收信号输出输入采用PCIE插卡结构减少了连线空间，便于安装，同时提高了可靠性。
附图说明：
图1是本实用新型中的小型多通道超声波发射接收模块的工作原理框图。
附图标记说明：
1-宽电压输入电路，2-FPGA控制电路，3-高压脉冲发射电路，4-8x8通道选通电路，5-高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口，6-超声信号接收放大电路，7-信号编码输出电路，8-电源输入和信号输出接口。
具体实施方式
以下内容将结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作详细描述：
参见图1，为本实用新型的小型多通道超声波发射接收模块的工作原理框图，所述发射接收模块包括宽电压输入电路1、FPGA控制电路2、高压脉冲发射电路3、8x8通道选通电路4、高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口5、信号接收放大电路6、信号编码输出电路7、电源输入和信号输出接口8。
所述宽电压输入电路1的输入电压范围为6~30V，输出电压有±5V,+12V,该输出电压可以为模块其它电路（FPGA控制电路2、高压脉冲发射电路3、8x8通道选通电路4、信号编码输出电路7）提高稳定的电力供给。
所述FPGA控制电路2是所述发射接收模块的数字信号控制和处理中心，主要用于控制高压脉冲发射电路3、8x8通道选通电路4和信号编码输出电路7产生编码信号。
所述高压脉冲发射电路3在FPGA控制电路2的控制下可以产生高压方波脉冲，通过所述选通电路4和PCIE接口5激发超声波探头产生超声信号。
所述8x8通道选通电路4在FPGA控制电路2的控制下可以选择高压脉冲发射激励信号输出的通道，同时把对应探头接收到的超声信号输入到信号接收放大电路6。
所述信号接收放大电路6主要把接收到的超声信号进行前置放大。
所述电源输入和信号输出接口8为四芯接口，两芯用于宽电源输入，两芯用于放大后的超声信号输出。
所述高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口5采用64针标准PCIE接口，其中四针为地，60针为高压脉冲输出接口，同时作为超声信号输入接口。
具体工作原理如下：
小型多通道超声波发射接收模块在电源输入和信号输出接口8接通后开始工作。首先是宽电压输入电路1产生模块工作所需的±5V和+12V工作电源， FPGA控制电路2自动启动，高压脉冲发射电路3产生一个高压方波脉冲，8x8通道选通电路4选通第1个通道，通过高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口5激发第1个探头产生超声波，同时第1个探头接收到的超声波信号通过PCIE接口5和通道选通电路4输入到超声信号接收放大电路6中，信号放大后进入信号编码输出电路7，由FPGA控制电路2产生编码与超声信号合成通过电源输入和信号输出接口8输出，完成一个探头的工作。
一个探头完成工作称为一个工作周期，一个周期内同时包含了超声波在工件内传播检测的时间，这个时间是一个预先设定的固定时间。在完成一个工作周期后，FPGA控制电路2自动进行下一个工作周期，8x8通道选通电路4是一个64路的选通电路，本模块中只用其中60路，当第60个探头工作结束后，FPGA控制电路2又从第1个探头开始工作，直至供电断开。
每个工作周期工作的探头不同，信号编码输出电路7产生的编码信号也可以不同。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1. 一种小型多通道超声波发射接收模块，其特征在于，所述发射接收模块包括宽电压输入电路（1）、FPGA控制电路（2）、高压脉冲发射电路（3）、8x8通道选通电路（4）、信号接收放大电路（6）、信号编码输出电路（7），其中所述宽电压输入电路（1）与FPGA控制电路（2）、高压脉冲发射电路（3）、8x8通道选通电路（4）、信号编码输出电路（7）相连接。
2.根据权利要求1所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述FPGA控制电路（2）还与高压脉冲发射电路（3）、信号接收放大电路（6）、信号编码输出电路（7）连接。
3.根据权利要求2所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述高压脉冲发射电路（3）还与8x8通道选通电路（4）、信号接收放大电路（6）连接；所述8x8通道选通电路（4）用于选择高压脉冲发射激励信号输出的通道，同时把对应探头接收到的超声信号输入到所述信号接收放大电路（6）。
4.根据权利要求3所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述发射接收模块还包括高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口（5），所述PCIE接口（5）与所述8x8通道选通电路（4）连接。
5.根据权利要求3所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述发射接收模块还包括电源输入和信号输出接口（8），与所述宽电压输入电路（1）和信号编码输出电路（7）连接。
6.根据权利要求1所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述宽电压输入电路（1）的输入电压范围为6-30V，输出电压有±5V、+12V。
7.根据权利要求4所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述高压脉冲输出和超声信号输入PCIE接口（5）采用64针标准PCIE接口，其中4针接地，60针为高压脉冲输出接口，同时作为超声信号输入接口。
8.根据权利要求3所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述8x8通道选通电路（4）是一个64路的选通电路，所述发射接收模块中用其中的60路用于驱动60个探头循环工作。
9. 根据权利要求5所述的超声波发射接收模块，其特征在于，所述电源输入和信号输出接口（8）为四芯接口，其中两芯用于宽电源输入，另外两芯用于放大后的超声信号输出。
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Cited By (3)
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| CN105277618A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-27 | 成都标建铝业有限公司 | 高精度铝合金板裂纹检测装置 |
| CN105842347A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 河海大学常州校区 | 一种时分复用的大功率相控阵超声信号发生装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105277618A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-27 | 成都标建铝业有限公司 | 高精度铝合金板裂纹检测装置 |
| CN105842347A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 河海大学常州校区 | 一种时分复用的大功率相控阵超声信号发生装置 |
| CN105842347B (zh) * | 2016-03-29 | 2019-03-15 | 河海大学常州校区 | 一种时分复用的大功率相控阵超声信号发生装置 |
| CN106992819A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-28 | 杭州戬威机电科技有限公司 | 超声波信号激励、控制、接收、调理和通信系统 |
| CN106992819B (zh) * | 2017-04-10 | 2022-12-16 | 杭州戬威科技有限公司 | 超声波信号激励、控制、接收、调理和通信系统 |
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