技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >PCI-9820在不间断钢材生产在线检测中的应用

PCI-9820在不间断钢材生产在线检测中的应用

供稿:ADLINK—凌华科技(中国)有限公司 2005/5/8 15:47:00

0 人气:5163

前言 随着科技的进展,基础建设中对材料的需求也越来越高了。比如在高速铁路的建设中,对钢材的质量要求就近乎苛刻。这样就要求在钢材的生产过程中,要在线、实时地进行检测。
检测的内容包括测厚与探伤。传统用的设备一般采用国外进口专用设备,具有成本高(单测试设备近人民币1000万)、对生产线要求高(对钢材的平整度、准直度的要求很高)等缺点,无法得到大量应用。
本文阐述了如何利用ADLINK PCI-9820高速采集卡完成钢材在线检测。系统构成
系统基于PIV工控机,采集卡选用ADLINK公司的PCI-9820高速采集卡。这块卡有2个模拟量输入通道,可以以65MS/s同步采集输入信号。分辨率14bit,可以提供足够的动态范围。板卡512MB采样内存,可以存贮相当长时间的数据。

PCI-9820图片
PCI-9820图片
PCI-9820系统框图
PCI-9820系统框图
1.采样频率
超声在钢材中的传输速度为5900m/s,而系统总体指标要求距离分辨率优于0.1mm。 若以PCI-9820两路同步最大采样速率60MS/s计算,则距离分辨率为0.098mm。满足系统要求。
实际应用中,采用10MHz超声波发射,通过对超声的回声信号进行采集进行判断。
超声探头示意图
超声探头示意图
2.通道数
生产的钢材为一定宽度的钢板。在生产过程中为了满足系统的实时性,需要使用64个传感器同时测量。衡量了速度与成本之后,决定采用8块PCI-9820,也就是说,16CH同时采集。64个传感器分成4组,每组16CH,在外部做切换电路进行切换。
共64CH,分成4组,每组16CH
共64CH,分成4组,每组16CH
3.采集方式
钢材的生产速度为1m/s到10m/s不等。为了保证在钢材生产过程中检测足够多的点,要求每0.5ms采集一组数据。这就对PCI-9820的数据传输时间有很高的要求。实际上之前该客户也曾用过本地一家企业生产的高速A/D卡,最后因为传输时间过长而无法满足要求。
PCI-9820采用大容量板上采样内存(128MB / 512MB)存储采样数据,待采样结束后采用Bus Mastering DMA的方式将采样数据传到系统内存。整个过程时间很短。另外PCI-9820的驱动专为这种应用提供了“Re-Start”功能,即采样一旦结束后立即重新按预定好的采样频率、采样长度重新开始采样,而不必重新用软件命令启动采样,这样大大减少了系统死区,提高了采样效率。4.触发方式
示意图中,传感器与钢材是直接接触的。实际的应用中并非如此,传感器与钢材间有一层耦合剂,耦合剂的厚度随检测钢材的不同而变化。可以想见,在实际测量中,如果以超声发射使能信号(TXE)为触发信号的话,触发后有相当长的一段时间的信号是无用信号,如果把这些信号全部采集的话,会大大浪费资源(内存、传输时间等)。
PCI-9820提供灵活的触发方式,在这种应用中采用后触发(Post Trigger),当触发事件(比如TXE的上升沿)来了以后,板卡延迟M个采样周期后开始采集,这样可以方便地把超声经过耦合剂的时间去掉,大大提高系统效率。

PCI-9820的触发方式
PCI-9820的触发方式
结论
该钢材测试系统经过近半年的开发,现在投入正式使用阶段。检测效果与国外进口的专用设备基本相同,但检测速度快、成本低。现该客户正准备另外复制两套该检测设备。另据该客户讲,国内已有同行对他开发的设备感兴趣,希望可以购买成品。

更多内容请访问 ADLINK—凌华科技(中国)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=46668)

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般