[發明專利]一種超聲信號通道自動切換裝置

無效

• 申請號: 201110310221.5
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102507746A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 彭朝勇;王黎;高曉蓉;趙波;趙全軻;王澤勇;彭建平;張渝;胡繼東;雷梁
• 申請（專利權）人: 成都主導科技有限責任公司
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22;G01N29/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及機車車輪在線探傷的技術領域，特別涉及一種超聲信號通道自動切換裝置。

背景技術

目前，機車車輪在線檢測通常采用的是多種類型超聲波探頭陣列組合的形式來實現對車輪的動態檢測，其中每個超聲波探頭都配置一個超聲通道，該超聲波探頭產生的超聲波通過車輪踏面進入車輪內部，用于實現對機車車輪的超聲波探傷。當機車通過檢測區時，隨著車輪在超聲波探頭上的運動，配置超聲通道的超聲波探頭陣列組合自動實現對整個車輪一周的超聲波探傷。然而，在線檢測時，為了實現對整個車輪一周的輪輞和輪輻的覆蓋，需要的超聲波探頭數量異常龐大，因此需要的超聲通道數也是異常龐大的，從而超聲電子設備的體積也會隨之增大，造成成本提高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種超聲信號通道自動切換裝置，具體實施方案如下：

一種超聲信號通道自動切換裝置，包括：

產生控制信息的控制模塊，所述控制信息至少包括：外部觸發信息、編碼后通道切換信息；所述控制模塊將在接收到車輪位置傳感器的信息后產生所述外部觸發信息發送給超聲電子模塊，同時產生所述編碼后通道切換信息并將其發送給超聲通道切換模塊；

根據接收到的所述編碼后通道切換信息切換超聲通道的超聲通道切換模塊，其中，所述通道切換信息包括：通道切換的時刻和在該時刻需要打開的超聲通道的編號；

在接收到所述外部觸發信息后產生激發超聲波探頭工作的激勵信號，并將所述激勵信號通過切換導通的所述超聲通道發送至所述超聲波探頭，并采集經導通的所述超聲通道返回的所述超聲波探頭產生的回波信號的超聲電子模塊。其中，所述回波信號中含有表示車輪缺陷的信息。

優選的，所述控制模塊包括：

根據車輪在檢測區間的運動，在接收到車輪位置信息后產生外部觸發信息和通道切換信息的FPGA信號處理單元，所述FPGA信號處理單元將產生的所述通道切換信息發送給CPLD信號處理單元，將產生的所述外部觸發信息發送給超聲電子模塊；

接收FPGA信號處理單元發送的通道切換信息，并將所述通道切換信息進行編碼后發送給超聲通道切換模塊的CPLD信號處理單元。

優選的，所述超聲電子模塊包括：

接收所述控制模塊發送的外部觸發信息并將所述外部觸發信息發送給多個超聲電子通道的超聲電子控制單元；

根據接收到的所述外部觸發信息執行相應操作的超聲電子通道。

優選的，所述超聲電子通道包括：

接收所述外部觸發信息后產生激勵所述超聲波探頭工作的所述激勵信號，并將所述激勵信號通過切換導通的所述超聲通道發送至所述超聲波探頭的激勵信號發生器件；

接收經導通的所述超聲通道返回的所述超聲波探頭的回波信號的信號接收器件。其中，所述超聲電子模塊上的每個激勵信號發生器件和信號接收器件通過同軸線纜分別與其相對應的一張多通道切換板相連接。

優選的，所述超聲通道切換模塊包括：

安裝通道切換控制板、多通道切換板的超聲前置背板；

接收所述控制模塊發送的編碼后通道切換信息，并對所述編碼后通道切換信息進行解碼，根據所述解碼后通道切換信息控制多通道切換板上探頭通道切換的通道切換控制板；

含有與表面多個超聲波探頭通過同軸接口相連的多個超聲通道，根據所述通道切換控制板的控制，將需要的超聲通道導通，不需要的超聲通道關閉的多通道切換板；超聲通道導通后，所述激勵信號通過所述導通的超聲通道發送至所述超聲波探頭，激勵所述超聲波探頭產生超聲波進行探傷，并將產生的回波信號通過導通的超聲通道反饋給所述超聲電子模塊。其中，所述超聲前置背板上有多個針型直孔插槽，所述通道切換控制板和所述多通道切換板通過所述針型直孔插槽插接在所述超聲前置背板上。同時，為了實現機車車輪的有效探傷，所述多通道切換板連接的所有超聲波探頭組成的陣列長度不小于最大的車輪周長。

優選的，所述通道切換控制板包括：

接收所述控制模塊發送的編碼后通道切換信息，并對所述編碼后通道切換信息進行解碼的CPLD芯片；

根據CPLD芯片解碼后的通道切換信息驅動多通道切換板上的繼電器，將需要開啟的繼電器開啟，不需要開啟的繼電器關閉的達林頓管。

優選的，所述多通道切換板包括：

根據達林頓管的驅動，將相對應的需要的探頭通道導通，不需要的探頭通道關閉的繼電器；