超声波探伤体系生产商在无损勘探薄片钢部件中，传统的丈量办法都是运用模仿电路。但现在的市场需求的是能够供给更高功能和更低价格的根据PC的现代化操作体系，以及高速高分辨率信号收集卡。
在评论信号收集卡在探伤中所扮演的人物之前，先回忆一下整个体系。宽带超声传感器是主动定位到被测验部件面前的，传感器和部件都放在水槽里。在反射形式下作业的传感器发射并检测超声波。接纳到超声脉冲产生器/接纳器的鼓励后，传感器疏忽部分带宽的超声能量脉冲，并接纳从被测部件反射的回波。
在接连超声记载的提取中，经过GPIB旁路链接操控的主动定位臂，以0.1mm的步进移动传感器。该臂经过一个前后都相似光栅图画的500mm×500mm矩形网进行扫描，并有快速轴和直交的慢速轴。当传感器正在沿着快速轴平移时，定位体系以大约每毫秒1步的脚步跟随传送器。
定位操控器配备了输出方位的脉冲产生器，一旦确认了方针方位，操控器就产生一个TTL脉冲。这个脉冲常常用来使超声波脉冲产生器/接纳器宣布一个鼓励。这样，超声查看只在方针方位主动进行。
在传感器鼓励今后，相应的超声波回波序列需求回来，由于超声波有必要穿过约一米长的水路。超声鼓励后，用一个可编程推迟器创立一个持续大约700μs的TTL鼓励。这个脉冲触发高速高分辨率信号收集卡。而超声波回波序列持续大约100μs。
信号收集卡的效果
嵌入式高速高分辨率信号收集卡用来捕获来自传感器电子设备的超声波信号。体系兼并两种信号：来自传感器中心频率可达10MHz的信号，10MSPS的采样超声信号。这个采样率可达每信号周期10点，回波时刻答应极好的分辨率。为了勘探到尽可能小的裂隙回波，需求尽可能大的动态规模和笔直分辨率。
Gage CompuScope 14100型信号收集卡可供给100MHz的采样率以及50MHz的模仿输入带宽，以满意超声传感器的需求。图1是该体系的原理图。
来自超声脉冲产生/接纳器的±1V信号输出直连到数字卡的BNC输入端。收集卡的输入阻抗为50Ω且可编程，供给与BNC线50Ω阻抗相习惯的输入终端，并消除多重信号反射产生的失真。推迟器的输出被连接到收集卡的BNC外置触发输入。收集卡供给14位的采样精度。由于勘探到的裂隙回波是恣意小的，所以高采样精度在超声无损勘探中是有必要的。
图2显现了一个实在的来自叠片钢部件的超声信号。图画描绘了零件前壁反射的较大的回波，后边跟了较小的回波，阐明外表之后便是裂隙。裂隙的回波和前壁回波之间的时刻差，与裂隙的深度之间有如下的联系。
D=vΔt/2
其间，D为裂隙的深度，Δt为前壁回波的时延，v为超声波在钢中的波速。
超声扫描的意图是在整个扫描中确认Δt，并制作一张标明整个部件上裂隙深度的散布图。
盯梢回波的振幅随裂隙的尺度而添加。悉数超声波信号的振幅由脉冲产生/接纳器增益进行调整。这样前壁回波简直充溢信号收集卡的输入规模，本例中是±1V。
结果是，在前壁回波不产生削顶失真的前提下，裂隙回波无法进一步扩大。图3展现了图2中裂隙回波扩大后的图画，上面的波形是8位分辨率，下面的是14位分辨率。
裂隙回波的振幅大约仅仅大的前壁回波振幅的1%。8位的信号收集卡将输入规模分隔成为2^8即256个不同的等级。这就阐明晰图3中阶梯一般的回波，只相差2到3级。该回波波形严峻失真，此外，假如该回波一旦小一点，底子就不会被勘探到。
相比之下，14位信号收集卡将输入规模分割成2^14即16 384个不同的等级，裂隙回波跨过150个等级。正如图3所示，14位收集卡的高分辨率重现了裂隙回波的形状和方位。即便回波与背景噪声可作比较，当时延Δt仍然能够靠数字互相关剖析来提取。很明显，高分辨率在裂隙回波的勘探中至关重要。
在沿着快速轴的线性扫描中，超声触发器散布在规整的1kHz比率。收集卡不应该漏掉任何这些触发，不然捕获的波形和传感器方位之间就不相关了。
沿着快速轴的线性扫描需求的时刻为（500mm/0.1mm）/1kHz，即5s。下次快速轴扫描的开端是程控的；可是，由于技能上的原因，慢速轴的从头定位需求至少0.5s。
14位信号收集卡能够经过PCI总线以100MB/s的安稳速率传输数据。因而，高速收集卡能够捕获50μs的超声波且经过PCI总线将之送入内存，以备下次1kHz的触发。收集卡仅在比如MS-DOS这类单使命操作体系下就可满意此功能基准。
收集深度
在Windows环境下还有一个问题。多使命的Windows并非一个实时操作体系，因而在处理某一使命进程中，被Windows服务其他使命所占用的时刻量是不确认的，因而在Windows环境下没有满意的波形捕获才干。在体系的快速扫描中，牢靠的波形捕获才干是非常重要的，不能漏掉任何一个触发。
此问题的解决办法便是选用超深的板载收集缓存。在多重记载形式下操作数据转换器，成功提取的波形数据堆叠在板载的收集缓存中。在提取空隙，数据转换器经过硬件进行重整，无须CPU干与。因而，一旦开端，多记载形式就不会与多使命形式的Windows环境抵触。
信号收集卡将要求满意的板载收集深度用来坚持整个快速轴扫描的数据。要确认所需内存的数额，就有必要计算在单通道100μs的超声记载采样所需数目。
记载长度=100μs×100MSPS =10 000s
由于方位步进长度是0.1mm，而快速轴的长度是500mm，所以在线性快速轴扫描中共有5000个步进方位。在每一步，信号收集卡都有必要捕获一个10 000s的记载。结果是，板载收集深度至少需求
5 000 record×10 000s/record = 50 000 000s
即需求高达1GS板载收集深度的高速高分辨率信号收集卡，才干习惯需求。
在接连的快速轴扫描距离，体系将把数据从前次快速轴扫描装载到PC内存。收集卡能够使用一种被称作PCI总线操控的技能，经过PCI总线传输数据。使用这种办法，数据传输进程中无须CPU的干涉。此外，收集卡的持续传输速率能够高达100MB/s。由于每次14位采样占用2字节，所以一次快速轴扫描的悉数数据传输至少需求
2B/s×50 000 000s/（100MB/s）=1s
这样，数据传输不会严峻耽误下次快速轴扫描的数据，由于体系现已要求了0.5s时刻用于机械安稳性康复。假如数据传输进程暂时被Windows打断，传输时刻将稍微添加，可是不会丢掉数据，并且一旦康复，传输进程仅需从被打断的当地持续。
Windows 2000的使命是在C言语环境下的SDK开发的，这东西供给了快捷易用的例程以满意新开端定制的Windows使命。
由于本高速高分辨率信号收集卡是即插即用的PCI设备，底层硬件细节由Windows操作，所以不需求任何底层硬件编程。Windows程序发动方位马达，操控扫描被测部件，然后调用C言语子程序，从收集卡提取、传输数据。
根据高功能PC的高速高分辨率信号收集卡能够供给高采样速度、高笔直分辨率、深收集深度，以及快速的数据传送，使得构筑主动化的、低成本无损勘探体系成为可能。
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