一种基于超声波探伤的增益控制电路的制作方法

本技术属于超声波探伤，尤其是涉及一种基于超声波探伤的增益控制电路。

背景技术：

1、在超声波探伤应用中，为了使深部缺陷有较明显的显示，在某些应用中，超声接收放大器的增益通常设计成随深度增加而提高，即深度补偿。可以实现深度补偿的放大器也称程控放大器，大多已做成集成电路，它的放大量随电压控制端的电压变化，其增益与控制电压几乎成线性关系。

2、同时，常用增益补偿电路的方法有两种:其一是使用用分立元件来组成补偿电路；其二是使用可变增益放大器芯片来设计。后者往往比前者集成度和信噪比要高。且目前的超声波探伤仪增益调节电路虽然能够实现增益的调节,但是调节增益的位置单一,无法通过电压来实现不同梯度的实时调节,不够智能化。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种基于超声波探伤的增益控制电路，其通过超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元来控制电压变化，实现增益补偿，因此对探伤仪的增益控制非常精确，且使用方便。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

3、一种基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于:包括超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元；

4、超声波发射单元分别与电压产生单元和一级滤波放大单元电性连接；电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元依次通信连接。

5、进一步地，超声波发射单元包括直流电源、方波发生器和多谐振荡器；

6、直流电源分别与电压产生单元、一级滤波放大单元和方波发生器的输入端连接；方波发生器的方波输出端和多谐振荡器的信号触发端连接；多谐振荡器的输出端和电压产生单元连接。

7、进一步地，方波发生器的型号为awg4100。

8、进一步地，多谐振荡器的型号为ne555。

9、进一步地，电压产生单元包括电阻r1、接地电阻r2、电阻r3-r5、接地电阻r6、电阻r7-r8、接地电阻r9-r10、电阻r11和运算放大器u1-u3；

10、电阻r1的一端和多谐振荡器连接，其另一端分别与运算放大器u1的同相输入端和接地电阻r2连接；运算放大器u1的反相输入端分别与运算放大器u1的输出端和电阻r3的一端连接；运算放大器u1的正电源端和直流电源的电源负极连接；运算放大器u1的负电源端分别与直流电源的电源正极和电阻r5的一端连接；电阻r5的另一端分别与电阻r4的一端和接地电阻r6连接；运算放大器u2的正相输入端和接地电阻r9连接；运算放大器u2的反相输入端分别与电阻r3的另一端、电阻r4的另一端和电阻r7的一端连接；运算放大器u2的负电源端和直流电源的电源正极连接；运算放大器u2的正电源端和直流电源的电源负极连接；运算放大器u2的输出端分别与电阻r7的另一端和电阻r8的一端连接；运算放大器u3的正相输入端和接地电阻r10连接；运算放大器u3的反相输入端分别与电阻r8的另一端和电阻r11的一端连接；运算放大器u3的负电源端和直流电源的电源正极连接；运算放大器u3的正电源端和直流电源的电源负极连接；运算放大器u3的输出端分别与电阻r11的另一端和一级滤波放大单元连接。

11、进一步地，电压产生单元中，运算放大器u1、运算放大器u2和运算放大器u3的型号均为ad797。

12、进一步地，一级滤波放大单元包括电阻r12-r19和型号为max275a的滤波芯片u4；

13、芯片u4的ina引脚分别与电阻r12的一端和电阻r13的一端连接；电阻r12的另一端和电容c1的一端连接；电容c1的另一端和电压产生单元连接；芯片u4的bpoa引脚分别与电阻r13的另一端、电阻r14的一端和电压产生单元连接；芯片u4的lpia引脚和电阻r14的另一端连接；芯片u4的bpia引脚和电阻r15的一端连接；芯片u4的lpoa引脚和电阻r15的另一端连接；芯片u4的inb引脚分别与电阻r16的一端和电阻r17的一端连接；电阻r16的另一端和二级增益补偿单元连接；芯片u4的bpob引脚分别与电阻r17的另一端、电阻r18的一端和二级增益补偿单元连接；芯片u4的lpib引脚和电阻r18的另一端连接；芯片u4的bpib引脚和电阻r19的一端连接；芯片u4的lpob引脚和电阻r19的另一端连接；芯片u4的fca引脚和fcb引脚均接地；芯片u4的v-引脚和直流电源的电源负极连接；芯片u4的v+引脚和直流电源的电源正极连接。

14、进一步地，二级增益补偿单元包括电阻r20、电容c2-c4、二极管d1-d3和电感l1-l2；

15、二极管d1的正极分别与电容c4的一端和一级滤波放大单元连接；电感l1的一端分别与电容c4的另一端和一级滤波放大单元连接；二极管d1的负极分别与电感l2的一端和电容c3的一端连接；二极管d2的正极分别与电感l1的另一端和电容c3的另一端连接；二极管d3的正极和电感l2的一端连接；二极管d3的负极分别与电容c2的一端和电阻r20的一端连接；二极管d2的负极分别与电容c2的另一端和电阻r20的另一端连接。

16、本实用新型具有如下优点和有益效果：

17、(1)该增益控制电路通过一级滤波放大单元和二级增益补偿单元实现两级信号的放大增益控制，大大增加增益调节的范围；

18、(2)该增益控制电路通过超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元来控制电压变化，实现增益补偿，因此对探伤仪的增益控制非常精确，且使用方便。

技术特征：

1.一种基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于:包括超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元；

2.根据权利要求1所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述超声波发射单元包括直流电源、方波发生器和多谐振荡器；

3.根据权利要求2所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述方波发生器的型号为awg4100。

4.根据权利要求2所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述多谐振荡器的型号为ne555。

5.根据权利要求2所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述电压产生单元包括电阻r1、接地电阻r2、电阻r3-r5、接地电阻r6、电阻r7-r8、接地电阻r9-r10、电阻r11和运算放大器u1-u3；

6.根据权利要求5所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述电压产生单元中，运算放大器u1、运算放大器u2和运算放大器u3的型号均为ad797。

7.根据权利要求2所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述一级滤波放大单元包括电阻r12-r19和型号为max275a的滤波芯片u4；

8.根据权利要求1所述的基于超声波探伤的增益控制电路，其特征在于：所述二级增益补偿单元包括电阻r20、电容c2-c4、二极管d1-d3和电感l1-l2；

技术总结
本技术属于超声波探伤技术领域，尤其是涉及一种基于超声波探伤的增益控制电路，包括超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元；超声波发射单元分别与电压产生单元和一级滤波放大单元电性连接；电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元依次通信连接。该增益控制电路通过超声波发射单元、电压产生单元、一级滤波放大单元和二级增益补偿单元来控制电压变化，实现增益补偿，因此对探伤仪的增益控制非常精确，且使用方便。

技术研发人员：王平杰,李正斌
受保护的技术使用者：四川省特种设备检验研究院
技术研发日：20230420
技术公布日：2024/1/15