Ultraschall Prüfgerät
Die octogon GmbH mit Sitz im obersteirischen Leoben ist ein Messtechnik-Unternehmen spezialisiert auf analytische Sensor- und Messtechnik in allen Industriebereichen
Für eine Industrie-Anwendung mit besonderen Anforderungen an den Messvorgang habe ich die Elektronik, das FPGA-System und die Software für ein busfähiges Ultraschall-Materialprüfgerät mit integriertem 8 Kanal Multiplexer entwickelt.
Besondere Anforderungen - maßgeschneiderte Lösungen
Um den Anforderungen der Zielanwendung gerecht zu werden, wurde das Gerät mit einem integrierten Multiplexer zur Steuerung von acht Impuls/Echo-Prüfköpfen und einer Funktion zur Temperaturmessung mittels Thermoelement ausgestattet.
Über eine galvanisch getrennte Bus-Schnittstelle können mehrere Geräte miteinander verbunden werden und so die Kanalanzahl flexibel gesteigert werden. Eine zentrale Software auf einem Leitrechner übernimmt die Kommunikation mit allen busfähigen Geräten im Feld.
Der integrierte Pulser kann Rechteckimpulse mit Spannungen bis 80V bei Anstiegszeiten <20ns erzeugen, um die Piezokristalle der Prüfköpfe anzuregen. Ein analoges Frontend sorgt für die notwendige Verstärkung der empfangenen Echosignale und bietet zahlreiche Möglichkeiten bezüglich zeitvarianter Verstärkung (Time gain compensation) und konfigurierbarer Bandpassfilter. Ein 100MSPS A/D‑Wandler digitalisiert die verstärkten Signale für die nachfolgende Signalverarbeitung.
FPGA sorgt für Präzision und Flexibilität
Ultraschallprüfgeräte stellen höchste Ansprüche an das Timing.
Genau für dieses präzise Timing zwischen Pulser und Empfänger und aufgrund der hohen Datenraten des A/D‑Konverters war in diesem Fall ein FPGA die ideale Lösung. Das FPGA beinhaltet ein umfangreiches eingebettetes System und verbindet so die notwendigen IP-Cores zur schnellen Signalverarbeitung mit einem Nios II Soft-Core Prozessor für die Ablauflogik und die Datenkommunikation auf Feldbus-Seite. Zur Zwischenspeicherung von großen Datenmengen wurde ein SDRAM direkt an den FPGA angebunden.
Industrie EMV-Anforderungen
Da das Gerät in einer Industrie-Umgebung zum Einsatz kommt, waren die erhöhten EMV-Anforderungen für eine Industrielle elektromagnetische Umgebung laut EN 61326‑1 maßgeblich.
Während der Entwicklung habe ich In-House precompliance Messungen sowie Tests in einem externen Labor durchgeführt und begleitet. Diese umfassten Prüfungen zur Funkstöraussendung, Funkstörfestigkeit, ESD, Burst, Surge und leitungsgeführten HF-Signalen.
Individualisierung möglich!
Das System wurde in Kooperation mit der octogon GmbH entwickelt und kann auch für Ihre Anwendung kundenspezifisch maßgeschneidert werden.
Kontaktieren Sie mich, um gemeinsam zu besprechen, wie ich Sie bei Ihrem Projekt unterstützen kann. Ich freue mich darauf, innovative und maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Anwendung zu entwickeln!