[發明專利]一種超聲探傷裝置及方法

在審

• 申請號: 201810818339.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108982665A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 肖曉暉;曹力科;李杰超;高霄
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G05B19/418
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明屬于超聲導波檢測技術領域，涉及一種超聲探傷裝置及方法。包括：進行探傷的下位機和進行控制和顯示的上位機；上位機通過可選通信接口與下位機進行數據和命令的傳輸，因此，本發明具有如下優點：1、控制簡單靈活，下位機核心只需一片主控芯片，無需另加FPGA控制。2、可擴展性強，適用于多種檢測場合,具有藍牙、WiFi、串口和CAN多種通信接口。3、可進行多個下位機組網，一個上位機可以單獨控制多個下位機。

技術領域

本發明屬于超聲導波檢測技術領域，涉及一種超聲探傷裝置及方法。

背景技術

超聲探傷技術是現階段應用最廣泛的無損檢測技術。相比于伽馬射線、X射線探傷，它具有對人體無害的特性。相比于視覺檢測、磁粉檢測和滲透檢測，它具有能檢測物體內部缺陷的特性，并能對所探傷缺陷進行分類和定位。由于超聲探傷具有這些優勢，它被廣泛地應用于國民經濟的各種領域如鐵路交通、石油化工、機械制造、航空航天等。

目前我國關于超聲探頭和超聲探傷儀的技術都比較成熟，但是大多作為獨立使用的儀器而存在，封裝過深，上下位機普遍一體化，不能二次開發。且儀器都是單獨使用，不能多個設備同時在線探傷。此外，現階段的超聲檢測儀器的數據采集一般由FPGA控制完成，成本比較高，且結構復雜，體積較大。

近年來，針對超聲探傷裝置的研究，我國已經取得了一定的研究成果。但總體來說，其實現的復雜度和成本都比較高。且缺乏能大規模擴展及分布式檢測的能力。

發明內容

針對以上提出的技術問題，本發明專利所要解決的技術問題在于：提供了一種結構簡單，擴展性好，且具有多設備分布式檢測的超聲探傷裝置。本發明采用的方法效果良好，結構簡單，無需FPGA控制。其擴展性和可移植性都優于現有產品，且可以大規模分布式應用。有效地解決了現階段超聲探傷設備封裝過深、結構復雜、開發難度大、不能大規模分布式使用等方面的不足。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種超聲探傷裝置，其特征在于，包括：進行探傷的下位機和進行控制和顯示的上位機；上位機通過可選通信接口與下位機進行數據和命令的傳輸，所述上位機包括

節點控制模塊：用于顯示所有下位機的ID編號，操作人員通過此面板對下位機進行進一步操作控制；

采樣參數設置模塊：根據探傷對象以及環境設置不同的采樣速率，采樣長度等參數，以匹配下位機采集和傳輸數據的能力；

數據顯示/記錄模塊：根據下位機傳輸過來的數據進行分析和處理并顯示及數據保存；操作人員可以直觀得到所探傷物體的缺陷情況；

所述下位機包括

主控芯片：用于整個裝置的控制，包括控制超聲激發模塊、控制信號調理放大模塊、信號采集模塊、信號緩存模塊和通信模塊；

供電模塊：用于整個裝置的供電，為整個裝置提供能量；

高壓激勵模塊：用于產生200-700V的電壓；

超聲探頭：用于和所需檢測的材料表面接觸，并產生超聲；

超聲激發控制模塊：用于控制高壓模塊的通斷，通過控制該模塊產生高壓脈沖作用于超聲探頭；

超聲信號調理放大模塊：用于探傷信號的調理和放大，信號通過該模塊后方能達到采集要求，被信號采集模塊采集；

信號采集模塊：用于采集超聲及回波信號；

信號緩存模塊：用于將告訴采集的信號暫存于緩存模塊中，待一次采集完成后傳輸到主控芯片；

通信模塊：用于下位機和電腦、手機或者嵌入式設備進行數據和指令的傳輸；