基于AD9273的超声相控阵检测系统设计

2012-10-23徐大专

无损检测 2012年2期

刘建，徐大专

（南京航空航天大学电子信息工程学院，南京 210016）

现代无损检测技术发展的大趋势是从对材料的定性检测到高精度、高分辨率的定量检测，从而实现对工业设备更加准确的无损评价。近年来的一个研究热点就是相控阵超声检测技术。超声相控阵技术的基本思路来源于雷达电磁波相控阵技术，最早应用于医用B超成像系统中。但在工业无损检测领域，由于检测仪器复杂度高，制作成本高昂，其应用受到很大的限制。然而近年来多种相关高技术，如压电复合材料、纳秒级别脉冲信号控制、数据处理和数据分析、软件技术和微电子技术的快速发展，使得超声相控阵技术在无损检测领域得到快速发展［1－2］。与传统的超声检测技术相比，超声相控阵技术在声束可达性、检测精确性、重现性及检测结果的可靠性、实时性和直观性等方面具有明显的优势。

传统超声相控阵系统一般体积较大，不便于携带。笔者结合现代数字信号处理技术和微电子技术，提出了一种高集成度相控阵超声检测系统的实现方案。该方案包含32个独立收发通道，采用多种新型高集成度芯片完成其超声发射和接收模块的设计，大大提高了系统的集成度，为系统设备的小型化提供可能。利用可灵活配置的FPGA芯片实现高精度发射波形产生和数字接收动态聚焦，进一步提高系统的数字化水平。