超声测厚是超声检测的一个重要应用方面,广泛应用于各种板材厚度、管壁厚度、锅炉容器壁厚度及其局部锈蚀的情况的检测。随着数字信号处理技术及集成电路技术的飞速发展,超声测厚系统也向着数字化、智能化、自动化、小型化方向发展。为解决工业领域对钢板及大直径管道厚度的现场实时测厚检测需要,针对目前超声测厚仪器存在的问题与不足,提出了一套以FPGA (Field Programmable Gate Array)为核心、辅以高速A/D转换芯片的便携式超声测厚仪的设计方案,实现小体积、高精度、实时性的测厚需要。完成了系统的硬件电路设计,采用模块化设计,实现了超声波的发射、接收、放大、滤波、数据采集以及人机交互等功能。硬件跟模块均采用高精度、低噪声、高可靠性的元器件,并采用多种措施降低噪声、提高测量精度、提高系统抗干扰能力。利用FPGA的开发软件QuartusII完成了系统的时序控制、FIR滤波器、测厚算法和人机交互等软件模块的设计仿真,验证了软件设计的有效性。在完成软硬件设计的基础上,对系统进行了功能验证和性能测试,并对试块进行厚度检测,分析了所得数据。结果表明,该测厚系统能够满足高精度、高可靠性等技术要求,提高了测厚系统的智能化、自动化程度,具有一定的理论意义和实用价值。