[實(shí)用新型]一種數(shù)字式超聲波探傷信號(hào)激勵(lì)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420139115.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN203824966U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永宏;任偉;姜?jiǎng)?/a>;井晨志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/34
• 分類號(hào): G01N29/34
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式超聲波探傷信號(hào)激勵(lì)裝置，屬于超聲波探傷以及無損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代無損檢測(cè)技術(shù)的提高，超聲探傷技術(shù)是無損檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要分支。超聲波在不同性質(zhì)的介質(zhì)中傳播時(shí)將發(fā)生反射、折射和復(fù)雜的波型轉(zhuǎn)換，使得超聲波能量被吸收和散射，而被測(cè)材料的不連續(xù)性或不均勻性信息就己隱藏在超聲信號(hào)中，檢測(cè)并分析反射信號(hào)或透射信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的檢測(cè)。與其它常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)相比，超聲探傷技術(shù)具有探測(cè)對(duì)象范圍廣、靈敏度高、穿透力強(qiáng)、檢驗(yàn)速度快、成本低、缺陷定位準(zhǔn)確和對(duì)人體無害等一系列優(yōu)點(diǎn)，自引入鐵道機(jī)車車輛檢測(cè)領(lǐng)域以來，超聲探傷技術(shù)一直是檢測(cè)機(jī)車車輛零部件的重要手段，目前，還在大型鍋爐，發(fā)動(dòng)機(jī)組，輸油氣管道，鐵路，橋梁，航空航天等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門都得到了廣泛的應(yīng)用，并成為保證工程質(zhì)量，確保設(shè)備安全的一種重要手段，在未來的無損檢測(cè)領(lǐng)域中占有機(jī)器重要的地位。?

超聲波探傷系統(tǒng)按所激勵(lì)超聲信號(hào)方式的不同，可分為分立元件式，數(shù)字集成式兩大類，分立元件式激勵(lì)裝置具有技術(shù)成熟，價(jià)格低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修等優(yōu)點(diǎn)，但是由于分立元件式激勵(lì)裝置不具備小型化，集成化，抗干擾性能強(qiáng)等方面的優(yōu)勢(shì)，所以檢測(cè)結(jié)果受環(huán)境等各方面因素影響很大。?

因此，為了克服多分立元件探傷激勵(lì)裝置的缺點(diǎn)，提升現(xiàn)有數(shù)字化探傷裝置的水平，本案由此產(chǎn)生。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字式超聲波探傷信號(hào)激勵(lì)裝置，該裝置操作簡(jiǎn)單方便、高度集成化、體積小容易組裝攜帶、功耗相比于同類裝置大大降低、靈敏度可調(diào)并且精度及功能得到很大提升。?

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：?

本實(shí)用新型提供一種數(shù)字式超聲波探傷信號(hào)激勵(lì)裝置，包括多通道超聲波探頭模塊、電源模塊以及設(shè)置在同一電路板上的發(fā)送與接收模塊、前置可調(diào)增益放大器模塊、深度增益補(bǔ)償電路模塊、主控芯片；所述多通道超聲波探頭模塊包括多個(gè)超聲波傳感器探頭，所述超聲波傳感器探頭通過耦合劑與待測(cè)工件相連；所述多通道超聲波探頭模塊和發(fā)送與接收模塊相連；所述電源模塊分別為發(fā)送與接收模塊、前置可調(diào)增益放大器模塊、深度增益補(bǔ)償電路模?塊、主控芯片供電；所述發(fā)送與接收模塊和分別與主控芯片、前置可調(diào)增益放大器模塊相連；所述主控芯片分別與深度增益補(bǔ)償電路模塊、外部上位機(jī)相連；所述深度增益補(bǔ)償電路模塊與前置可調(diào)增益放大器模塊相連。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述主控芯片通過以太網(wǎng)接口與外部上位機(jī)相連，用以接收外部上位機(jī)傳輸?shù)某跏蓟钜詥?dòng)裝置。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述超聲波傳感器探頭包括直探頭、斜探頭。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述主控芯片通過發(fā)送與接收模塊傳輸控制命令至多通道超聲波探頭模塊，用以打開不同的超聲波探頭通道。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述前置可變?cè)鲆娣糯笃髂K包括依次連接的低噪聲放大器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⒖删幊淘鲆娣糯笃鳌?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述電源模塊包括第一～第四濾波器、5V電壓轉(zhuǎn)換芯片、12V電壓轉(zhuǎn)換芯片、DC-DC芯片、高壓轉(zhuǎn)換芯片；其中，第一濾波器外接12V電壓源后分別與5V電壓轉(zhuǎn)換芯片、12V電壓轉(zhuǎn)換芯片相連，5V電壓轉(zhuǎn)換芯片與第二濾波器、DC-DC芯片相連，12V電壓轉(zhuǎn)換芯片與第三濾波器、高壓轉(zhuǎn)換芯片、第四濾波器相連。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述發(fā)送與接收模塊包括8個(gè)選通通道。?

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述深度增益補(bǔ)償電路模塊包括依次相連的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、軌到軌運(yùn)算放大器、可調(diào)增益放大芯片?

本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：?

(1)本實(shí)用新型設(shè)置前置可調(diào)增益放大器模塊、深度增益補(bǔ)償電路模塊，來實(shí)現(xiàn)前置可調(diào)深度增益放大功能，在接收到超聲波傳感器發(fā)出的高頻微弱回波信號(hào)后，對(duì)前置可調(diào)增益放大模塊得到的回波模擬量，用主控芯片處理器產(chǎn)生數(shù)字量控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器得到放大增益補(bǔ)償電壓值，作用到放大器的可控電壓端，得到精確的深度增益補(bǔ)償量，與模擬式超聲波探傷裝置相比，不僅解決了信號(hào)衰減的問題，而且設(shè)計(jì)出了可靈活控制放大回波信號(hào)增益倍數(shù)的電路，使缺陷在任何深度都顯示出相同的幅值，該裝置理論上可達(dá)很寬的增益范圍，步長測(cè)量精度很高，且每個(gè)通道都具有可調(diào)增益放大功能；?