超声波探伤是一种重要的无损检测方法,在大型锅炉、发电机组、铁路桥梁和航空航天等各个工业部门都得到了广泛的应用,并成为保证工程质量、确保设备安全的一种重要手段。嵌入式32位ARM处理器软硬件、现场可编程门阵列(FPGA)以及高速数字信号处理(DSP)等技术的飞速发展,为超声波自动化探伤系统提供了技术基础。本课题旨在研制一台基于ARM平台的超声波自动化探伤仪,主要工作如下:1.提出并实现了一种基于ARM平台和FPGA子系统的超声波探伤系统的硬件设计,提供了丰富的外围设备接口,如通用串行总线(USB)和以太网(Ethernet),实现了一个软件可改写、硬件可配置的应用开发平台。2.提出并实现了非相干数字包络检波、正负延时控制和硬件实时报警等模块的FPGA设计,解决了80MHz高速采样数据流实时处理的问题,能够满足高重复频率和硬件实时报警等关键性能指标的要求。3.针对超声回波信号的特点,提出并实现了一种可控增益运放三级级联的模拟前端设计,满足了宽带、高增益、高动态范围和高采样频率的指标要求,解决了波形幅度抖动和带通滤波等实际问题。4.设计并实现了一种DC/DC转换器和低压差(LDO)稳压器相结合的电源解决方案,提高了电源的转换效率,增强了整个系统的稳定性。所设计的硬件平台已运行了超声波探伤应用软件,并且通过了实验和测试。结果表明能够满足实际探伤的要求,有较大的应用价值。