圆盘水浸超声扫描装置设计

圆盘水浸超声扫描装置设计摘要水浸超声检测用水作为耦合剂，探头不直接接触工件，可以减少对工件表面粗糙度的要求，减少探头的磨损。自动化检测更是如今无损检测发展的大趋势。随着圆盘工件在航空航天领域的广泛应用，研究圆盘类零件的水浸超声自动检测系统具有重大意义。本设计基于圆盘工件在超声自动化检测中的研究现状，设计了一款圆盘水浸超声扫描装置设计，装置主要由水箱、三轴扫查架以及转动装置组成。本设计通过计算机上的LabVIEW程序向运动控制卡发出指令，运动控制卡收到指令后发送信号驱动步进电机带动探头的移动以及工件的转动。关键词：圆盘；超声检测；水浸法；步进电机；自动化检测Designofthewater-immersedultrasonicscanningdeviceofthediscAbstractThecouplingagentusedinultrasonictestingforwaterimmersioniswater.Theprobedetectstheworkpiecethroughthewaterlayerwithoutdirectcontactwiththeworkpiece.Ontheonehand,itcanreducethesurfacefinishrequirementsoftheworkpiece,andontheotherhand,itcanalsoreducethewearontheprobe.AutomatedtestingisnowthedevelopmenttrendofNDT.Itisveryimportanttostudytheimmersionultrasonicautodetectionsystemofdiskpartsinawiderangeofdiskprocessinginaerospace.Thisdesignisbasedontheresearchstatusofdiscworkpieceinultrasonicautomaticdetection,designedadiscwaterimmersionultrasonicscanningdevicedesign,thedeviceismainlycomposedofwatertank,threeaxisscanningframeandrotatingdevice.ThisdesignsendsinstructionstothemotioncontrolcardthroughtheLabVIEWprogramonthecomputer.Afterreceivingtheinstructions,themotioncontrolcardsendssignalstodrivethesteppermotortodrivethemovementoftheprobeandtherotationoftheworkpiece.Keywords:disc；Ultrasonictesting;Waterimmersion;Steppermotor;Automatedtesting目录TOC\o"1-4"\u1前言 11.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求 11.2本设计在国内外的发展概况 11.3本设计应解决的主要问题 22本设计 22.1相关理论 32.1.1检测方法 32.1.2电机 42.1.3探头 52.1.4运动控制卡 62.1.5LabVIEW软件 62.2设计过程 72.2.1水箱的设计 72.2.2三轴扫查架的设计 82.2.3试件参数 82.2.4探头的选择及探头的夹持装置 92.2.5电机及驱动器的选择 102.2.6运动控制卡的选用 112.2.7转盘的设计 所需材料 制作步骤 132.2.8LabVIEW程序的设计 三轴扫查控制程序 转动装置程序 程序面板 173扫查方案 174本设计的不足 185结论 18参考文献 20谢辞 21PAGEPAGE6前言水浸超声自动检测系统使用水作为耦合剂，探头不与工件直接接触，通过计算机软件控制探头，从而更容易实现探头自动扫查，耦合效果更加稳定，能够提高扫查速度，从而大大提高检测效率[1]。本设计的圆盘水浸超声扫描装置主要由两部分组成：扫查装置及转动装置。该装置拟实现圆盘工件全盘面的超声检测。以水作为检测的耦合剂，声波先进入水层，再入射到工件中[2]。通过电脑的LabVIEW软件控制探头对工件进行扫查，从而实现自动化检测，提高检测效率。本设计的目的、意义及应达到的技术要求本设计的目的在于设计一个特定尺寸的圆盘进行全盘面超声检测的检测装置，为自动化圆盘水浸超声检测系统提供硬件设计。目前，超声自动化检测越来越受到青睐和重视，它能减少人工成本，降低误判，大大提高了检测效率及准确性。在极大程度上，实现了全自动化的工业需求。而圆盘类零件在工业上的运用比较广泛。圆盘类零件主要有法兰盘，汽车上的发动机和航空发动机中也有很多盘类零件。因此，研究圆盘类零件的水浸超声检测系统具有重大意义。本设计将根据特定尺寸的圆盘，设计一款圆盘转动装置及水箱并选择合适的三轴扫查平台，实现电机对扫查架稳定可靠高精度的控制。其中，选用合适的防水电机以及设计圆盘转动装置使圆盘工件不会打滑并能够平稳转动，在本装置的设计中尤为关键。本设计在国内外的发展概况随着盘类零件在航空领域的广泛应用，国内外不少公司都有对于圆盘类工件的水浸超声波探伤系统并与自动化检测相结合。但总的来说，相比起对圆柱类工件超声自动化检测的研究，针对盘类工件的自动化检测稍微比较少。中国航空工业集团公司北京航空材料研究院的梁菁等人针对航空发动机盘类零件研究设计了水浸超声相控阵检测装置及检测方法，实现对圆盘工件的水浸超声扫查及检测[3]。该装置使用了超声相控阵探伤仪和环阵相控阵探头。避免了频繁更换探头，提高了检测效率。中北大学的景峰和张继堂研究了基于AT89C52单片机的超声自动检测与控制系统。该系统采用单片机控制系统，实现了超声检测系统与数控运动扫描系统之间的协调[4]。在国外，以色列ScanMaster研究有一台大型超声波水浸喷水法检测系统LS-500系列（如图1.1和图1.2所示），被广泛应用在航天航空领域。其检测对象为盘件、轴类、棒材、坯料、板材等。这台超声水浸设备对盘类工件的超声检测非常有针对性，包括对圆盘工件的放置以及夹持装置和探头扫查轨迹等[5]。图STYLEREF1\s1.SEQ图\*ARABIC\s11ScanMaster圆盘夹持装置图STYLEREF1\s1.SEQ图\*ARABIC\s12ScanMaster水浸超声扫查装置本设计应解决的主要问题设计三轴扫查平台。选择合适的三轴扫查平台，使其能够实现电机对扫查架稳定可靠高精度的控制。设计圆盘转动装置。使其能够实现电机对圆盘工件的转动。选择合适的电机。本设计一个需要用到四个电机，其中四个安装在三轴扫查架上，实现探头位置的移动。另外一个安装在圆盘转动装置中带动圆盘工件转动。由于转动装置是在水中进行的，因此电机的防水性很重要。其次，对电机的扭矩等参数也要根据整个装置以及检测工件的重量等计算并选择好。选择合适的探头。选择探头时要根据试件的材料、厚度等参考相关标准资料选用合适的探头类型以及确定探头的频率、晶片尺寸等信息，若选用聚焦探头，还要考虑探头的焦距选择。设计LabVIEW程序控制电机，实现三轴扫查架带动探头移动和实现转动装置能够带动圆盘工件转动。本设计（1）检测时装置各部分的运动轨迹为：移动三轴扫查架使探头以圆盘工件直径边缘为起点，移动扫查轴X轴，使探头沿圆盘半径向圆心移动，同时圆盘工件旋转。圆盘工件每旋转一周，探头步进扫描一格。探头移动距离严格按照检测标准中的对每次扫查覆盖以及探头移动速度的要求执行。（2）系统工作时，由运行在计算机上用LabVIEW软件编写好的程序向myrio运动控制卡发出运动指令，再由运动控制卡控制三轴扫查架中相应的轴按照程序选定执行的轨迹运动。同时，探头将同步采集的信号经超声发射接收卡进行数据采集及超声波激励接收。最后在计算机LabVIEW软件的图像显示面板观察A型脉冲图显示，对工件缺陷进行判断[6]。相关理论检测方法水浸超声检测是指以水作耦合剂，将探头和工件浸于水中进行检测的方法。水浸法对于超声波的发射和接收均比较稳定，便于实现聚焦声束检测，满足高灵敏度、高分辨率检测的需要，便于实现自动检测[7]。而圆盘工件跟其它工件相比，厚度会比较薄，因此，本设计采用水浸法检测进行超声自动化检测。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s11探头发出的声波穿过水层后的波形图从图2.1（a）中可以看到，探头发出的声波穿过水层后会出现两种情况，一些声波会进入工件，而一些声波会被水/钢界面反射。而被界面反射后，声波有一部分被探头接收,在探伤仪上会出现界面波，声波不断地被界面反射然后被探头接收，其波形会出现多个界面波，如图2.1（b）所示。而之前进入工件的声波,在传到工件底面时被底面反射被探头接收，在探伤仪上会出现底波，而其余部分又返回钢板底面,声波不断地被工件底面反射和被探头接收其波形会出现多个底波，如图2.1（c）所示。在检测时，由于界面反射波和工件底面反射波的波形各有规律，各不相同,会互相重叠干扰，在探伤仪上会出现图2.1（d）所示的波形，不利于检测。因此我们可以通过调节探头到工件表面的距离（即水层厚度）使声波在水中的传播时间发生变化,让多次界面波与工件底波重合,如图2.1（e）所示。这就是多次重合法[8]。通过调整水距，当界面的第2、3……次反射波分别与工件的第1、2……次底波重合时，称为一次重合法。依此类推。一般较为常用的是四次重合法。（也可调节水层厚度，让回波达到最高，以此作为探头到工件的扫查距离。）即调整水距，使界面的第2、3、4……次反射波分别与工件的第4、8、12……次底波重合。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s12多次重合法水层厚度的确定可由式2.1通过计算求得：（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s11）式中：H－液体耦合层厚度，n－重合次数（如采用一次重合法，则n=1），C液－耦合液体中的声速，C试件－试件的声速，δ－试件厚度。电机步进电动机由电脉冲信号控制，它能将电脉冲信号转换为相应的角位移或线性位移[9]。通常可以根据需要的转矩大小（即所要带动物体的扭力大小），选择电机的型号。一般扭力在1N.m左右的，可以选择57步进电机[10]。所要带动物体的扭力的计算如下：（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s12）式中：M-转矩，J-转动惯量，ω-角加速度。（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s13）式中：J-转动惯量，m-工件质量/kg，r-工件kg/m。（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s14）式中：ω-角加速度，∆θ-角变化量，∆t-时间变化量。探头水浸超声探头有水浸直（平）探头和水浸聚焦探头两种。水浸聚焦探头又分为点聚焦探头和线聚焦探头。点聚焦探头会在试件上形成点状聚焦区，而线聚焦探头会形成线状。在水浸探伤中，聚焦探头可以克服声束在液体中的扩散，提高声束指向性，从而能够提高检测灵敏度和分辨力，因此常采用聚焦探头检测。聚焦探头的焦距计算如下[11]：图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s13水浸聚焦探头焦距计算示意图聚焦探头的焦距F与声透镜的曲率半径r之间的计算公式：（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s15)式中：n-透镜与耦合介质（在本设计中耦合剂介质为水）波速比，。聚焦探头的焦距F与水层厚度H之间的关系为：（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s16)式中：C2-耦合层液体声束；C3-为被测工件声束。根据式2.6可推导出：（式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s17)在实际检测过程中，实际焦距F’为：(式STYLEREF1\s2.SEQ式\*ARABIC\s18)式中：L-工件中焦点至工件表面的距离。运动控制卡运动控制卡可插在计算机的主机上，利用C++、LabVIEW等编程言语进行开发。运动控制卡在读取输入信号、控制输出信号后给驱动器发送脉冲，从而实现对电机的控制[12]。LabVIEW软件LabVIEW是一种图形化编程软件，用图标组合成流程图程序来代替代码程序，在编程上更加方便。本设计通过LabVIEW控制程序向myRIO运动控制卡发送控制指令，运动控制卡根据控制指令向步进电机驱动器发送脉冲、方向和脱机三个信号从而控制步进电机的转动参数，实现对步进电机的控制[13]。计算机基于LabVIEW控制步进电机的系统框图如图所示。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s14计算机基于LabVIEW控制步进电机的系统流程图设计过程图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s15装置整体设计图水箱的设计本设计的水箱采用“铝合金框架+玻璃缸”组合而成。其中铝合金框架的尺寸为0.85（m）*0.65（m）*0.45（m），可承重400kg。玻璃钢的尺寸为0.80（m）*0.65（m）*0.40（m）。铝合金框架的四个脚分别加装了4个可刹车的万向轮子，方便水箱移动。水箱的效果图如图2.6所示。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s16水箱实物图三轴扫查架的设计本设计的三轴扫查架由四条导轨及三个步进电机组成，分别为X轴一条导轨和一个电机、Y轴两条导轨和两个电机、Z轴一条导轨和一个电机。Y轴丝杆在最下面做支撑，其余两轴安装在上面固定。X、Y、Z三轴的导轨有效行程分别为500mm、400mm和200mm，能够满足本设计的检测。导轨由螺母、螺杆和滚珠组合而成，丝杆与电机连接固定，能够将旋转运动转化为线性运动。扫查装置中相应的扫查架会按照LabVIEW程序预定的轨迹运动，进行扫查工作。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s17三轴扫查架实物图试件参数本设计采用的试件是一个尺寸为直径150mm，厚度15mm的圆盘。圆盘的材料为45#钢，用实验室超声波探伤仪CTS-1002检测圆盘的纵波声速大约为：5900m/s。该圆盘有四个人工缺陷，其中三个为尺寸相同、深度不同的圆形缺陷，一个为条形缺陷。具体尺寸如表2.1。缺陷分布如图2.8所示。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s18圆盘试件人工缺陷分布情况表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s11圆盘试件人工缺陷参数缺陷编号缺陷类型缺陷尺寸（mm）深度（mm）①圆形缺陷Φ55②条形缺陷207③圆形缺陷Φ57④圆形缺陷Φ510探头的选择及探头的夹持装置圆盘的声速为：5900m/s，厚度为15mm。采用多次重合法检测可以减小近场区的影响，而一般会采用四次重合法[14]。因此，本设计采用四次重合法。根据式2.1，可算得水层厚度H为15mm。为使聚焦探头焦点落于圆盘厚度的中心，因此工件中焦点至工件表面的距离L取7.5mm。将水层厚度H和工件中焦点至工件表面的距离L代入式2.4（水的声速取1480m/s），得焦距F为44.89。为选购方便，本设计选用焦距F为50的聚焦探头。则探头的实际焦距为28，焦点至工件表面的距离为13mm，基本能满足本设计中厚度为15mm的圆盘的检测。本设计的试件圆盘的材料为45#钢，属于碳素钢。根据NB/T47013.3-2015，探头的频率一般为2.5MHz～5MHz，对探头选用的标准如下。表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s12承压设备用板材超声检测直探头选用[14]板厚/mm采用探头标称频率/MHz探头晶片尺寸（推荐）/mm6~20双晶直探头4~5圆形晶片尺寸Φ10~30方形晶片边长10~30>20~60双晶直探头或单晶直探头2~5>60单晶直探头2~5其中标准还提到，当采用液浸法检测板厚小于等于20mm的板材时，也可选用单晶直探头进行检测[14]。本设计采用线聚焦探头，探头频率参考上表。即选用标称频率为5MHz的探头。综上，本设计所用线聚焦探头的参数为5P14F50。探头的夹持装置采用管套合方式，将探头套进管中并固定，将管夹在三轴扫查架的Z轴上。电机及驱动器的选择本设计需要用到两款电机，一是带动三轴扫查架运动的电机，二是带动转盘转动的电机。三轴扫查架的电机根据三轴丝杆的参数，本设计选用57BYGH56的两相混合式步进电机。表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s1357BYGH56两相混合式步进电机参数电机型号步距角（°）机身长（mm）电流（A）电阻（Ω）电感（mH）静力矩（N.m）转动惯量（g.cm²）重量（kg）57BYGH561.851.22800.7（2）转动装置的电机根据圆盘的质量（3.7kg左右）以及防水性的要求，本设计选用了型号为57HS108-20S4-FS的两相混合式防水步进电机。表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s1457HS108-20S4-FS两相混合式防水步进电机参数电机型号步距角（°）机身长（mm）电流（A）电阻（Ω）电感（mH）静力矩（N.m）转动惯量（g.cm²）重量（kg）57HS108-20S4-FS1.81082801.1（3）步进电机驱动器本设计采用ZD-6560-V4两相步进电机驱动器。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s19步进电机驱动器引脚图图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s110步进电机步进电机上有四根引线，红色引线与驱动器的“A+”接口连接，绿色引线与驱动器的“A-”接口连接，黄色引线与驱动器的“B+”接口连接，蓝色引线与驱动器的“B-”接口连接。驱动器上的“计算机控制系统”端与myRIO运动控制卡相连。运动控制卡的选用本设计采用NImyRIO运动控制卡。该运动控制卡的引脚情况如图2.9所示。根据LabVIEW设计的程序所用到myRIO运动控制卡的接口，将myRIO运动控制卡与步进电机驱动器相连。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s111myRIO运动控制卡接口转盘的设计图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s112转盘设计图所需材料表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s15圆盘制作所需材料名称规格用途圆柱①Φ5*115（mm）*4将电机固定在底座圆柱②Φ20*115（mm）*4支撑轴承转盘亚克力圆盘①Φ200*10（mm）底座，支撑转盘整体亚克力圆环盘②D=200、d=85、T=10（mm）固定滚珠轴承亚克力圆盘③Φ200*10（mm）盘面，放置工件滚珠轴承转盘6寸转盘转动时减少摩擦制作步骤根据电机上的孔的位置，将圆柱①固定在亚克力圆盘①上，并套入电机，将电机固定在底盘上。（如图2.13）图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s113转盘制作步骤一将滚珠轴承的下层固定在亚克力圆盘②上，将亚克力圆盘②套在底盘（亚克力圆盘①）的四根圆柱上。（如图2.14）图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s114转盘制作步骤二将滚珠轴承的上层固定在亚克力圆盘③上。根据电机轴径大小在亚克力圆盘②中间开一个孔，使克力圆盘②能够套住电机的轴，并用亚克力胶将二者固定。（如图2.15）图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s115转盘制作步骤三至此，圆盘转动装置完成完成。LabVIEW程序的设计三轴扫查控制程序图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s116三轴扫查控制程序结构图三轴扫查控制程序编程用到了while循环、for循环、平铺式结构、条件结构。程序最外层为while循环，该循环包含了四个条件结构，可以单独选择X、Y、Z轴进行调整，前三个条件结构主要针对三轴初始位置的设定，第四个条件结构针对扫查轴（即X轴）扫查参数的设定，如扫查距离、扫查距离、扫查方向等。每一个条件结构中的程序图外层为平铺式结构，第一帧是通过myRIO运动控制卡控制电机的脱机和设置电机转动的方向，第二帧是通过控制电机的转动次数来控制轴的移动距离。首先输入轴需要移动的距离，然后用for循环控制电机转动的速度（即轴移动的速度），for循环中包含了一个平铺式结构，结构第一帧是myRIO运动控制卡发送第一个脉冲（实际为半个脉冲）信号给驱动器，第二帧是第一个脉冲信号和第二个脉冲（实际为半个脉冲）信号发送的时间间隔，由此可以控制电机转动的速度，第三帧和第四帧同理。for循环循环一次即给电机发送一个完整的脉冲信号。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s117第一个条件结构程序图图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s118第二个条件结构程序图图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s119第三个条件结构程序图图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s120第四个条件结构程序图转动装置程序转动装置控制程序编程用到了平铺式顺序结构和for循环结构。程序框图外层为平铺式顺序结构。第一帧是通过myrio运动控制卡控制电机的脱机和设置电机转动的方向，第二帧是通过输入圆盘工件的半径，根据线聚焦探头聚焦线的长度（本设计中的程序以本设计中用到的5P14F50线聚焦探头设定）计算出装置需要转动的次数，接着用for循环控制电机转动的速度（此for循环结构与三轴扫查控制程序中的for循环结构类似，在此不作详细解释）。图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s121转动装置控制程序在执行程序前，需要对电机进行调试，计算电机带动扫查轴移动1mm所需要的脉冲数以及转动装置的电机转动一圈需要多少个脉冲，调试后将结果写入程序中for循环结构的循环次数中，以此设定for循环结构的循环次数。程序面板图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s122三轴扫查控制程面板图STYLEREF1\s2.SEQ图\*ARABIC\s123转动装置控制面板扫查方案首先通过选择程序中X、Y、Z单轴来调节探头到圆盘边缘位置，然后启动转动装置的电机让圆盘旋转，同时让探头沿圆盘直径向圆心方向（即X方向）运动。根据NB/T47013.3-2015标准中规定，为确保检测时超声声束能扫查到工件的整个被检区域，探头的每次扫查覆盖应大于探头直径或宽度的15%。探头的扫查速度一般不应超过150mm/s[11]。本设计采用的线聚焦探头每次的扫查范围为7mm，则探头每次扫查覆盖为探头直径的50%，符合标准。探头移动速度及电机转速设定的参数如下：设置电机转速为4s/转，探头每4s沿直径向圆心方向移动7mm（即每次移动半个探头的距离），直至移动至圆心停止，对应扫查次数及扫查速度如下表：表STYLEREF1\s3.1扫查次数及对应的扫查速度次数工件直径D(mm)扫查周长C扫查速度V(mm/s）1150471117.752143449.02112.2553137430.18107.5454131411.34102.8355125392.598.1256119373.6693.4157113354.8288.7058107335.9883.9959101317.1479.2851095298.374.5751189279.4669.8651283260.6265.1551377241.7860.445由此可见，探头每次的扫查速度符合NB/T47013.3-2015中的扫查速度不超过150mm/s的标准。本设计的不足本设计仍存在相关不足。第一，本设计中的转盘转动装置的防滑性不够好。转动装置的圆盘只是使用亚克力材料制作，盘面没有防滑设计，一些比较小的工件在转动时容易出现打滑的现象。第二，工件放置方式不够智能化。本设计放置工件的方式只是靠人工放置，并通过人工测量将设定三轴的初始位置。如有条件，可在扫查装置上安装机械手和激光测距仪，实现自动放置工件在转盘上、自动设定扫查轴初始位置的功能。第三，本设计所用到的控制程序具有局限性。本设计中的控制程序只适用于固定电机转速和探头移动速度进行扫查任务，虽然扫查速度符合标准，但扫查速度不断变化对扫查的稳定性以及扫查结果的精确度会有影响。结论本设计的扫查装置，能够基本满足特定尺寸圆盘实现全盘面超声检测，本设计的三轴扫查平台，能够实现电机对扫查架稳定可靠高精度的控制。本设计中转动装置的电机，能够满足水浸超声的防水性能要求。本设计的程序旨在通过运动控制卡发送信号给步进电机驱动器，从而驱动步进电机，实现扫查。虽然由于疫情，无法回学校进行调试和实践，但本文已详细阐述装置的制作、线路连接以及实现扫查的程序、方式和条件，相信在实践中能够成功。

参考文献懒明月.水浸超声自动检测成像系统研究[D].西安：西安科技大学，2018.付千发尹鹏卢威张志鹏甘文军.反应堆压力容器安注管安全端焊缝水浸超声检测技术[J].无损检测,2015(07):44-48.

[3]中国航空工业集团公司北京航空材料研究院[P].中国专利：103592368，2014-01-19.[4]景枫张吉堂.轴盘类零件超声自动检测控制系统设计[J].微计算机信息,2008(31):70-71.

[5]莫瑕琳.ScanMaster水浸超声C扫描检测系统[J].NDT无损检测，2010，32（12）：994-996.[6]张国才，游泳等.基于LabVIEW的超声C扫描成像系统设计[J].NDT无损检测，2017，39（11）：72-78.[7]郑晖，林树青.超声检测（第二版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008：164-166.[8]李洪刚彭国平.钢板水浸超声检测[J].无损检测,2005(05):55-56.[9]陈林.对步进电动机步距角的分析和计算[J].新余高专学报,2003(02):50-51.[10]席港港.火车轮再制造数按车床控制系统研究[D].山东理工大学,2012.[11]张贤俊.板材水浸聚焦法超声波探伤焦距公式推导[J].无损探伤,1992(6):17-19.[12]旗众智能.运动控制卡的功能及使用[EB/OL]./news/7597.html.[13]李进杰高伟.基于LabVIEW的步进电机控制系统设计[J].科技信息,2010(15):91-92.[14]欧曙光.钢板水浸超声检测扫描速度的调节及缺陷定位[J].工程质量,2007(23):27-30.[15]NB/T47013.3—2015，承压设备无损检测第3部分：超声检测［S］．北京：新华出版社，2015．7.谢辞本次毕业设计论文在张国才老师的悉心指导下已完成，感谢张国才老师在在我的毕业设计期间，带给我专业上的指导。特别是在水浸探头参数的计算及选用和电机的选择方面，让我能够有思路和方向去选择适合我的装置的探头和电机。另外，也感谢老师在LabVIEW编程上的指导，因为之前只学过C语言编程，对于LabVIEW是一个全新的邻域，但是LabVIEW在编程上和仿真模拟上都比C语言编程优越很多，所以在指导老师的指导下本设计采用了LabVIEW编程来控制步进电机。另外，也感谢专业所有老师在大学四年给予我的关心和爱护，传授我宝贵的专业知识，衷心感谢老师们对我完成毕业设计的支持和帮助！

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第一，选择好CPU平台，就是INTER还是AMD，看你是要配什么样的电脑，高端还是低端的，两个平台都高低的产品。第二，选择主板了，主板的品牌比较多，质量，价格也不一，当你第一步却定了，那么主板也就相应的却定下来了，以INTER为例，只可以选择775接口的主板（早期有478接口的，不推荐），主板的选择主要有两种，一是集成显卡，二是不集成显卡。集成显卡的话，就可以省下显卡的钱，但是对游戏玩家不推荐。那么当然是选择不集成显卡的主板了，而且最好选择一线品牌，如华硕，技嘉等。主板里，还有个蕊片组的选择。关于蕊片组，各个品牌的主板命名有些不一样，主流是INTER965，945，915，VIA的KT890，还有NFORCE4，NFORCE5。等。比较难说清楚。最好是选择INTER的蕊片组，虽然价格会稍高一些。推荐945，技术比较成熟。第三，显卡的选择。显卡主要还是有两类品牌，GEFORCE和ATI，两个品牌有高，中，低的显卡。显卡选择要看你个人喜欢了，预算充足的话，最好是买中，高端的显卡。

第四，就是内存了，内存关系电脑的稳定性。当然是要好一点的。买一线品牌的。现在配电脑，主流是DDR667，DDR800DDR1333第五，显示器的选择，推荐液晶。如何选择硬件组装电脑这是一个老生常谈的问题了，这也是一个让高手们显示自己硬件功底的问题，同时这还是一个让很多新手为之焦头烂额的问题。该怎么配？具体配什么？怎样配才能尽量减小瓶颈？本文就将从内到外，从理论到实践，为朋友们抽丝剥茧一一道来。

一、CPU

作为一台电脑最关键的组成部分，CPU确实起着举足轻重的作用，但体现一台电脑的综合速度，并不是仅仅依靠CPU的，常常看到很多新手们在配电脑的时候，把CPU选的很好，但其他的东西诸如内存、主板、硬盘等都选的不太理想，好像这台电脑速度的快慢就体现在CPU速度的快慢上似的。甚至很多著名的品牌机厂商，都推出过类似“P4+256M内存”的这种跛脚配置。其实对于一般的家用电脑而言，一个真正会配的高手，是不会把大量的钱花在CPU上的。家用电脑，毕竟不是做密集型科学计算用的，它讲求的是多种媒体的配合工作，讲求的是能一边下载文件、一边上网浏览网页、一边听音乐、一边还能打开其他的程序，在这种情况下，提升内存的容量比提升CPU的主频对速度的影响要明显的多。现今的中国家庭用户，很多家长对于电脑一窍不通，他们只听说“奔四”代表着速度快，并不知道整机速度的快慢除了CPU以外，还有很多其他的因素影响着它。但在买电脑的时候，最后做决定并掏钱的人，往往都是这些啥都不懂的家长们，于是就出现了上面的一幕：品牌机厂商为了能有更好的销路、兼容机装机店的销售人员为了能拿到更多的奖金，开始违背良心来配置出这种高主频处理器、低容量内存的跛脚电脑。说严重点，这是属于对消费者的不负责任，是一种商业欺诈行为！同样5000元的配置，高手配出来的赛扬，比新手配出来的P4还要快很多，曾经有一家全球著名的硬件网站在2003年的时候刊登过一篇关于配置家用电脑时各硬件占用总预算百分比的文章，文中很明确的提到了CPU的价钱最好不要超过总预算的10％－15％，我们虽然不能说他肯定完全正确，但至少人家是通过很多调查后得出的结论，有借鉴的理由。反观现在的很多所谓的“低价奔四电脑”、“3999元买P4品牌机”之类的广告，我想说的就是：你花了3999元，只买了一块P4的处理器，其他的什么都没有了！

二、内存

对于配置一台电脑来说，内存是重头戏，容量、速度、类型等等每一项指标都对最终的整机综合速度起着至关重要的影响，尤其是内存的带宽和容量。对于内存带宽而言，很多人都认为400MHz、533MHz前端总线的赛扬四或P4，配单通道的DDR内存就足够了，双通道DDR内存是配合800MHz以上前端总线的P4处理器用的，其实这样就大错特错了，哪怕是最老的赛扬四，都需要双通道的DDR内存才能达到它的带宽！也就是说，你如果选择赛扬四1.8G，必须配合865以上的主板和至少双通道DDR200的内存，才能满足它的带宽要求！稍微计算一下就可以得知：赛扬四1.8G的前端总线是400MHz，它的内存带宽理论值是400MHz×64bit÷8＝3.2G/s，但当它装在845系列的主板上时，由于845主板的限制，即使你插上能符合它带宽要求的DDR400内存，也只能运行在DDR266上，这时的内存所能提供的带宽是266MHz×64bit÷8＝2.1G/s，比3.2G/s要小很多，即使你通过BIOS里的内存调节选项往上调节一档（也只能调节一档而已），让内存运行在DDR333下，所能提供的带宽也仅仅是333MHz×64bit÷8＝2.66G/s，离3.2G/s还是有一定的距离，而内存带宽的降低，能非常明显的降低整机的综合速度，运行任何程序都能明显的感觉出来！所以如果想满足赛扬1.8G处理器的内存带宽要求，你必须要为它配置865以上的主板和双通道的内存才行！P4亦是如此。很多人也许会问：那845系列的主板是配什么处理器的呢？我想回答你的就是：845系列的主板是属于“不能用”的主板，因为处理器永远比主板发展的快，当初Intel造出845系列的芯片组是为了能给当时的赛扬和P4提供一个过渡的平台，不至于让它们成为“没有主板配合”的处理器而已，也是为了能在低端市场分一杯羹，而现今865甚至9xx系列的主板横行的时候，845系列的主板确实是属于“不能用”的主板了，满足不了任何一款处理器的内存带宽，造成性能上的严重低下，试问这种主板你会选择么？即使配台2000多元的超低价电脑，也不要去选择845系列的主板，至少需要865以上的和双通道内存才行，因为内存带宽是一个非常影响系统性能的参数，倘若一味的为了省钱而配置845系列的主板，那就得不偿失了。

内存的容量方面，应每个人对电脑的使用方向不同，容量的要求也是不同的，现在配置的家用电脑，笔者建议：如果不打游戏，或者是打打扫雷、纸牌之类的游戏，平时注重于上网浏览或者是聊天、看电影之类的应用的话，内存容量不应该低于1G；如果是偶尔打打单机游戏或者是网络游戏，内存容量应该选择在2G左右，如果是经常打大型的游戏或是进行HDTV视频编辑等应用，那么4G的内存是必不可少的。

三、主板

一台电脑的稳定性和兼容性，一大部分是看主板的，一款优秀的主板不仅需要拥有上等的用料和优良的做工，还需要拥有合理的走线设计，那些没有技术实力的三、四线主板厂家生产的主板，多数是采用公版走线，而且用料非常差，稳定性不堪一击，这种类型的主板，笔者建议宁愿不买电脑也不要配这种主板，否则以后将会是个淘气的祖宗。对于家庭用户，主板方面一定不能省钱，预算够的话最好能买个一线的主板品牌，如果预算实在不足，二线的主板是底线了，不要再往下选择了，毕竟家用电脑是用来使用的，不是用来整天维修的。再谈到主板的用料，笔者常常看到很多新手在配置主板的时候，貌似老鸟似的说某某品牌的主板好，某某品牌的不好，试问你知道它好在哪里么？不好在哪里么？这个就要看主板的用料了，虽然用料好的主板并不能代表一定是高档主板，但最少能代表它的电气性能出色。举一个很简单的例子吧：有A、B两款主板，A主板的处理器供电滤波电容采用的是日系电容，B主板的处理器供电滤波电容采用的是台系电容，那么基本上可以肯定的是：如果在电源输出电压的波动范围比较大的情况下，A主板就比较能耐得住，而B主板就很容易产生电容鼓包、漏夜等情况。不要小看这小小的电容，笔者从一个开维修店的朋友那里得知，来维修主板的人，有80％的都是这几个小电容损坏，究其原因，就是电源选择的不好，导致了输出电压的不稳定，久而久之最终导致这几个小电容爆浆，并且详细叙述了主板的品牌：“一线厂家的×硕牌主板就很少出现这种情况，但同样为一线厂家的×星牌主板，经常遇到！原因就是前者的大部分主板使用的是日系电容，而后者的大部分主板为了省钱，选用的是台系电容！”厂家的广告不能信，宣传也不能信，看到一个产品的广告之后，你所能相信的唯一一点就是：地球上有这么个产品的存在！然后其他的就统统都不能信了！网上有好多所谓的“评测”文章，都是枪手写的，基本上没有任何参考余地，只能作为一篇小说来读，一款主板的真正性能，只有你自己使用了之后才能知道。厂家为了销量、商家为了利润，他们能把最最垃圾的主板宣传为最顶级的产品，笔者曾经就看到过一款四线品牌的主板厂商，在对其主流主板的广告上说“最优秀的设计、最精湛的工艺、最稳定的性能”……结果一看报价：550元/块……其他的话我也不想多说了，只想问问这家厂商：你这么垃圾的主板都用了三个“最”字，那么华硕的同芯片组主板，售价是你三倍的，应该用什么词语来描述了？？中国有一句古话：一分钱一分货，说的非常正确！不要认为价格高的主板就是暴利产品，从市场经济学上说，暴利产品是不会被市场所接受的，之所以他能存活到今天，而且售价依然是这么高，肯定有他的理由，他在做工用料方面肯定比其他品牌的要好很多，成本高所以售价高，在此，笔者奉劝大家一句：买主板千万不要凭侥幸心理，认为自己能花很少的钱买到很好的东西，只有错买的没有错卖的，商家永远都比你精明！主板上面还是老老实实的多花点钱来买个一线产品吧，否则以后有你吃苦的时候！

四、硬盘

现在的电脑，硬盘的速度当之无愧的成为了“第一大瓶颈”，无论你是再高的高手，配电脑的时候也无法消除这个瓶颈的存在，我们只有尽量的减小…再减小……。对于家用电脑的硬盘来说，容量和速度是两个非常重要的参数，容量上而言，笔者建议：如果你的电脑只是上网浏览浏览、偶尔打打小游戏的，那么160G的硬盘是个不错的选择；如果你常常下载软件或电影，那么250G的硬盘是个不错的选择，如果你是个下载狂人，那么400G的硬盘比较适合你；如果你有DV或者是经常编辑大型的视频文件，那么400G×2比较适合你，如果你是个玩HDTV的人，那么恭喜你，400G×4也许你都不够用。对于硬盘容量上的选择，你不能考虑现在是否够用，你应该考虑未来的1年里是否够用，大概的公式是：现在需要的容量×3。也就是说，如果你现在感觉80G的硬盘差不多够用了，那么你就需要买个250G的硬盘。如果你现在感觉120G的硬盘够用了，那么就去买个400G的硬盘吧。硬盘另外的一个参数就是速度，受到内部传输率等诸多因素的限制，一块硬盘的实际传输速度是不可能达到它的接口速度的，现在的并口硬盘基本上都是ATA133了，串口硬盘也都是150了，但民用级硬盘的实际传输速度最快的也还没突破66M/s，所以跟内存相比，硬盘的速度是电脑中最大的瓶颈，那么怎么来减小这个瓶颈呢？于是人们就发明了RAID，就是磁盘阵列（当然RAID不是仅仅为了这个而发明的），用两块一模一样的硬盘来组成RAID0，速度理论上能提高1倍，虽然实际上是不可能达到1倍的，但至少能非常非常明显的感觉到了硬盘速度的提升，笔者建议：如果你买的主板是带有RAID功能的，并且你需要保存的数据不是很重要的话，那么强烈建议你在预算允许的情况下购买两块硬盘来组建RAID0，这将使你能亲身体会到飞机与火车的速度差别！但最好是串口的，如果是并口的话，因为并口走的是PCI总线，由于PCI总线上的设备比较多，所以速度不可能达到比较高的地步，但如果是串口的话，那么硬盘的速度提升将更加明显！

五、显示器

显示器方面，笔者想澄清一个观念：曾经听过非常多的人说液晶显示器保护眼睛，因为没有辐射和闪烁……包括很多业内人士都这么认为的，其实错了，液晶显示器比普通的CRT还要伤眼睛！因为伤眼睛不仅仅是辐射和闪烁，还有对比度、亮度等参数，虽然液晶显示器的辐射和闪烁比CRT要小的多，但它那要命的对比度、那要命的色泽度、还有那大于每平方米300cd的亮度，这些都会对眼睛造成很大的伤害，并且你即使将液晶显示器的亮度和对比度调节到最低，也还是非常的刺眼。德国的一家权威机构做过一项调查：液晶显示器用久了会使人的眼睛感觉到疲倦，甚至头痛等症状，而使用相同时间的CRT显示器，却基本没有这些情况出现。现在的通过TCO03认证的CRT显示器，其实外露的辐射已经相当小了，基本上对人已经没有多大的伤害了，闪烁感也可以通过调节刷新率来降低，笔者实在是搞不懂为什么很多人非要去选择液晶显示器，还非要说液晶显示器不伤眼睛？？一个最差的17寸液晶显示器的价格，能买一台不错的、通过TCO03标准的19寸CRT了，显示面积也差不多大，而且CRT又比液晶更保护眼睛，液晶显示器唯一的一个优点就是占用空间小而已，其他的统统是缺点，为什么不选择CRT呢？？说到TCO03标准，现在很多的号称是通过TCO03认证的显示器，其实都是贴牌的，都没有真正的通过，关于怎样鉴别一台TCO03的显示器，网上已经有很多文章可以搜索到，笔者在此不想过多叙述，只是提醒大家一点：一台真正的通过TCO03认证的显示器，外表的颜色除了白色以外，是不会有其他颜色的了，因为TCO03认证中有重要的一条就是外壳可回收性，而除了白色以外，其他的任何颜色都加了有机染料在里面，是不能作为回收利用的，这点请大家购买显示器的时候一定要注意了！

六、电源

作为一台电脑的动力之源，电源质量的好坏直接关系到这台电脑的寿命，在这点上笔者先要肯定一下品牌机厂商的做法了，在各大品牌机中，虽然其他配件可以用跛脚来形容，但所配的电源和机箱基本上都是不错的，功率虽然不是很大，但满足它的配置是足够了。而一些新手在配兼容机的时候，很多情况下都忽视了电源这一方面，结果导致的直接后果就是主板电容爆浆、硬盘损坏、显卡电容爆浆等情况。对于电源来说，有很多参数去标准它，但对我们影响最大的两个参数就是它的功率和输出电流稳定度，首先来看看它的功率：很多国内的著名电源制造厂商，例如×河田、×国者等等品牌，都有严重虚标功率的行为，他们所标称的功率，基本上就是这款电源的峰值功率，并不是额定功率，电源的功率一共分三种：额定功率、最大功率和峰值功率，额定功率是指电源能够在此负载下长时间稳定工作；最大功率是指电源能够在此负载下短时间工作，时间一长就容易出现问题；峰值功率是指电源的瞬间可承受负载，如果时间稍微一长，马上就冒烟。也就是说，最大功率和峰值功率对我们来说根本没有任何意义，我们所需要了解的就是额定功率，但很多厂商都对额定功率闭口不谈，所以在买电源的时候，不要买一些所谓的名牌，