高速数据采集卡用于超声波无损检测的解决方案

超声波无损检测是无损检测技术的重要手段之一，由于其信号的高频特性，需要采用高速数据采集设备来采集、记录、分析和处理。某客户需要使用超声波对钢材进行无损检测，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。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。在实际测试中往往需要更高的采样频率来实现波形还原。

解决方案：

在分析了客户的需求后，我们在系统中使用阿尔泰科技PCIe8516高速数据采集卡。

PCIe8516主要性能参数如下:

采样频率每通道80MHz

4通道同步输入

转换精度16位

板载2G内

输入量程:士5V、士1V

系统运行状况：

PCIe8516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，板上提供的大容量内存可以满足用户对采样数据量的要求。和国外同类设备相比，PCIe8516价比更高。可以使用labview、VC、VB、labwindows、matlab 等多种语言平台。另外采用高

速DMA方式可将板上暂存的数据快速传到系统内存，相较于其它一些板卡，传输速度优势明显，便于进行线上实时监测。