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　　Author(s):

　　Thomas Fina - FBS Inc.

　　Steven Owens - FBS Inc. 

　　Industry:

　　Government/Defense 

　　Products:

　　LabVIEW, Motion Control, 

　　The Challenge:

　　為美國軍方提供一種方法，快速、精確地檢測M1A1 Abrams坦克機槍的后膛部分是否存在幾何缺陷及其他退化裂紋。 
The Solution:

　　利用NI高速數字化儀和運動控制板卡，基于工業(yè)的奔騰4.3GHz處理器和768MB RAM創(chuàng)建該系統(tǒng)，并在NI LabVIEW圖形化開發(fā)環(huán)境下編寫所有軟件。 

　　"LabVIEW提供了與多個設備的必要連接，其中包括來自第三方的脈沖發(fā)生器/接收器和開關。"

　　修改超聲無損管線測試以適合槍管測試

　　FBS 公司開發(fā)了其面向管線測試行業(yè)的超聲測試和系統(tǒng)集成的核心專業(yè)技術。在此領域中，FBS 是北美第一個將超聲導波技術應用在長距離管線檢測的公司。利用該項技術，FBS 公司可以從單個位置檢測數百英尺的管線。這包括地下管線、焦油封涂的管線和裝有產品的管線。

　　由于該項技術在管線檢測行業(yè)取得了商業(yè)成功，槍管檢測等其他行業(yè)的公司對該項技術做出改進以適應自己的應用。

　　目前美國軍方所采用的槍管檢測技術主要局限于視覺檢測。美國軍方很少因為視覺發(fā)現的缺陷而丟棄槍管，但時常因為使用限制命令而丟棄槍管。由于缺乏預測故障的有效方法，美國軍方限制士兵使用槍管的次數，同時又必須保證槍管的零缺陷，從而導致美國軍方丟棄了許多可用的槍管。由于每根槍管的替換成本非常高，而且美國國防部正在實施一項總擁有成本縮減策略，美國軍方需要一個快速精確的槍管測試系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)必須實現：

　　● 儀器可自如地滑進滑出后膛

　　● 提供后膛狀況的實時反饋

　　● 根據120毫米加農炮炮膛部分的缺陷確定準則（依據TM 9-1000-202-14）檢測缺陷

　　● 方便地適應不同尺寸槍膛的槍膛檢測

　　FBS公司將其超聲導波管線檢測專業(yè)技術應用于檢測M1A1 Abrams坦克的槍管。

　　設計一個自動化后膛檢測儀器系統(tǒng)

　　我們開發(fā)了一個儀器系統(tǒng)以快速并精確地檢測M1A1 Abrams坦克槍支的后膛部分。我們設計的儀器系統(tǒng)可以插入到槍膛區(qū)域并執(zhí)行自動化的后膛檢測。該設備通過轉換沿槍管軸線的傳感器檢測后膛的總長度。

　　該系統(tǒng)的技術優(yōu)勢包括降低的差錯風險、更快的檢測速度、詳細的缺陷深度信息和表面缺陷的檢測。美國軍方可以方便地將迄今為止所開發(fā)的技術稍作修改，以適應后膛和任何幾何外形的光滑槍管部分的檢測。利用這一系統(tǒng)，未經專業(yè)軍事訓練的技術人員也可以精確地檢測到有威脅的缺陷，從而通過延長槍管的使用周期而達到節(jié)省成本的目的。為美國軍方構建的這一原型系統(tǒng)叫做BLASST（槍管評估技術）。在未來，美國軍方可以將該類型的檢測技術應用于其他軍用槍支。

　　我們基于工業(yè)的奔騰4.3 GHz 處理器和768 MB RAM，以及下列數據采集與控制設備構建系統(tǒng)：

　　● NI PCI-5102 雙通道、15 MHz、20 MS/s 8- 位數字化儀

　　● NI PCI-7334 運動控制器

　　● TB-1000 馬泰克超大脈沖發(fā)生器/ 接收器

　　● PC 儀器八合一多路復用器

　　我們將設備連接到位于槍管四周的超聲傳感器陣列。此外，我們在NI LabVIEW 平臺下完成所有軟件的編寫。主要的設計要素包括：

　　● 直觀的設計——任何技術人員都可以識別缺陷。

　　● 模塊化代碼——我們可以在任何類似的項目中復用代碼段。

　　● 兼容性——我們可以實現軟件與若干個脈沖發(fā)生器/ 接收器、數字化儀、運動控制器和開關的接口。

　　● 集成的信號處理——技術人員可以使用濾波、平均值和高級信號處理等功能。

　　● 數據存儲——技術人員可以將數據保存至磁盤。

　　● 實時分析——技術人員可以實時確定槍管的有效性。

　　利用FBS 的專業(yè)技術和NI 的工具節(jié)省時間與成本

　　利用NI軟硬件，我們成功地創(chuàng)建了一個通過導波超聲學檢視M1A1 Abrams 坦克槍膛的系統(tǒng)。LabVIEW 提供了與多個設備的必要連接，其中包括來自第三方的脈沖發(fā)生器/ 接收器和開關。NI 高速數字化儀賦予我們完成該項應用所必需的性能與互操作性。最后，NI測試與測量工具，結合來自FBS 有限公司的導波超聲檢測專業(yè)技能，縮短了開發(fā)時間并降低了開發(fā)成本，同時也滿足了美國軍方的所有系統(tǒng)需求。