采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡的制作方法

1.本发明涉及超声波探伤技术领域，具体为一种采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡。


背景技术：

2.超声波探伤是对工件或原材料进行无损探伤的一种重要检测方式，其主要原理是通过超声波透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断位置和大小。
3.然而现有国内超神包探伤装置，超声波发生装置大多超声发射通道固定，不能根据实际情况进行有效调整，且部分方便进行超声波发射通道调节的，其计算模式复杂，从而导致集成电路较多，导致体积庞大，导致使用十分不便。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡，具备方便超声波发射通道的数量调节，且各通道相互独立，通过主控系统的统一调控，有效减少运算的复杂性，提高使用效果的优点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡，包括若干超声波探伤卡，以及与若干超声波探伤卡相连的处理系统；
6.超声波探伤卡包括超声波模块、信号处理模块和信号传输模块；
7.超声波模块包括超声波发生单元和超声波接收单元，超声波发生单元与探测设备的超声波探头连接，超声波接收单元与设备的超声波接收器连接，超声波发生单元和超声波接收单元分别用于发射和接收超声波信号；
8.信号处理模块和超声波接收单元连接，用于接收超声波接收单元接收的超声波信号，并对超声波进行放大处理；
9.信号传输模块和处理系统连接，用于和处理系统的信息连通；
10.处理系统包括与每个超声波探伤卡连接的定位模块和报警模块，还包括设备行径计算模块、回波处理模块和定位喷标模块；
11.定位模块用于记录每个超声波探伤卡位于设备上的位置，并记录每个超声波探伤卡超声波探头的位置；
12.报警模块用于探伤过程中，对探测到金属缺陷时进行报警行为；
13.行径计算模块，用于对设备位于钢板位置的定位，并通过钢板的大小设定计算行走路径，通过对行走路的计算显示设备位于钢板上的所属位置；
14.回波处理模块，用于对放大后的超声波反射回波进行计算，并与正常回波设定值进行对比判断，确定检测钢板是否存在缺陷；
15.定位喷标模块，用于记录钢板缺陷位置。
16.优选的，每个所述超声波探伤卡设置有2
‑
64个独立发射通道，且发射通道数量为偶数，每个发射通道设置有一组超声波发生单元和超声波接收单元；
17.多通道可根据实际单超声波探伤卡、双超声波探伤卡或三超声波探伤卡，每个超声波探伤卡均与处理系统连接，每个超声波探伤卡之间发射时序可同步控制、任意组合，自定义发射间隔。
18.优选的，所述信号处理模块利用动态控制增益值的高频放大电路对回波信号进行放大，通过mcu对其增益进行动态控制。
19.优选的，所述定位模块确定每个超声波独立发射通道的位置，设定超声波探测卡的支撑探测设备的中心为原点，则每个独立发射通道的二维坐标qn(xn，yn)；
20.行径计算模块确定支撑探测设备位于钢板的位置，以钢板的初始出发点为原点，支撑探测设备的中心点为坐标点，则支撑探测设备处于钢板的二维坐标为r(kn，jn)；
21.通过控制支撑探测设备的探测设备设定的坐标轴与钢板设定的坐标x轴和y轴分别相互平行同向，则每个独立发射通道相对于钢板的二维坐标为p＝(xn kn，yn jn)。
22.优选的，所述回波处理模块对回波进行计算，获得单次探头检测被测钢板的界面波和底波，被测钢板的界面波和底波之间即为缺陷波；
23.根据反射波的能量值计算反射回来的能量波形，根据反射波的波形计算缺陷在钢板中的深度，从而确定缺陷在钢板中的z轴坐标。
24.优选的，所述定位喷标模块与回波处理模块连接，在回波处理模块确定钢板缺陷时，用于控制设备的喷涂装置对钢板缺陷点进行喷绘处理。
25.有益效果：
26.1、该采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡，通过任意数量的超声波探伤卡组合探测，有效增加该装置的使用范围，提高使用效果，且与现有探伤装置比，具备探测速度快，探伤判断准确性强的优点。
27.2、该采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡，通过多个超声波探伤卡及多个超声波发射通道的探伤，进一步确定坐标轴，有效保证探伤位置的准确性。
附图说明
28.图1为本发明整体系统示意图；
29.图2为本发明处理系统和超声波探伤卡连接示意图；
30.图3为本发明“弓”字形移动检测示意图；
31.图4为本发明“回”字形移动检测示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1
‑
2，一种采用云端数据库自动判伤的多通道超声波探伤卡，包括若干超
声波探伤卡，以及与若干超声波探伤卡相连的处理系统；
34.超声波探伤卡包括超声波模块、信号处理模块和信号传输模块；
35.超声波模块包括超声波发生单元和超声波接收单元，超声波发生单元与探测设备的超声波探头连接，超声波接收单元与设备的超声波接收器连接，超声波发生单元和超声波接收单元分别用于发射和接收超声波信号；
36.信号处理模块和超声波接收单元连接，用于接收超声波接收单元接收的超声波信号，并对超声波进行放大处理；
37.信号传输模块和处理系统连接，用于和处理系统的信息连通；
38.处理系统包括与每个超声波探伤卡连接的定位模块和报警模块，还包括设备行径计算模块、回波处理模块和定位喷标模块；
39.定位模块用于记录每个超声波探伤卡位于设备上的位置，并记录每个超声波探伤卡超声波探头的位置；
40.报警模块用于探伤过程中，对探测到金属缺陷时进行报警行为；
41.行径计算模块，用于对设备位于钢板位置的定位，并通过钢板的大小设定计算行走路径，通过对行走路的计算显示设备位于钢板上的所属位置；
42.回波处理模块，用于对放大后的超声波反射回波进行计算，并与正常回波设定值进行对比判断，确定检测钢板是否存在缺陷；
43.定位喷标模块，用于记录钢板缺陷位置。
44.其中，每个所述超声波探伤卡设置有2
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64个独立发射通道，且发射通道数量为偶数，每个发射通道设置有一组超声波发生单元和超声波接收单元；
45.多通道可根据实际单超声波探伤卡、双超声波探伤卡或三超声波探伤卡，每个超声波探伤卡均与处理系统连接，每个超声波探伤卡之间发射时序可同步控制、任意组合，自定义发射间隔。
46.其中，所述信号处理模块利用动态控制增益值的高频放大电路对回波信号进行放大，通过mcu对其增益进行动态控制。
47.其中，所述定位模块确定每个超声波独立发射通道的位置，设定超声波探测卡的支撑探测设备的中心为原点，则每个独立发射通道的二维坐标qn(xn，yn)；
48.行径计算模块确定支撑探测设备位于钢板的位置，以钢板的初始出发点为原点，支撑探测设备的中心点为坐标点，则支撑探测设备处于钢板的二维坐标为r(kn，jn)；
49.通过控制支撑探测设备的探测设备设定的坐标轴与钢板设定的坐标x轴和y轴分别相互平行同向，则每个独立发射通道相对于钢板的二维坐标为p＝(xn kn，yn jn)。
50.其中，所述回波处理模块对回波进行计算，获得单次探头检测被测钢板的界面波和底波，被测钢板的界面波和底波之间即为缺陷波；
51.根据反射波的能量值计算反射回来的能量波形，根据反射波的波形计算缺陷在钢板中的深度，从而确定缺陷在钢板中的z轴坐标。
52.根据钢板顶板超声波探头探测缺陷位置，同时最接近超声波探头移动至缺陷中心上方，根据最接近点超声波探头的二维坐标轴为p(xn kn，yn jn)，根据其深度，确定其z轴距离为hn，则以钢板设定点为原点，其缺陷的三维坐标为gn(xn kn，yn jn，hn)，同时通过多个超声波探伤卡及多个超声波发射通道的探伤，进一步确定坐标轴，有效保证探伤位置的
准确性。
53.其中，所述定位喷标模块与回波处理模块连接，在回波处理模块确定钢板缺陷时，用于控制设备的喷涂装置对钢板缺陷点进行喷绘处理。
54.实施例一
55.参阅图1
‑
3，其采用“弓”形路径检测，其检测步骤为：
56.s1、根据实际情况选择超声卡探伤卡的数量，并使之与探测设备相连，构成组合式并联多通道超声波探伤设备，且设置数量的超声波探伤卡均与处理系统连接。
57.s2、将超声波探测装置放于检测钢板初始位置，通过设定此状态的探测设备的中心点为原点，建立钢板的二维坐标轴，通过输入钢板尺寸，并通过处理系统的路径计算模块进行行走路径计算。
58.s3、并以探测设备的中心点为原点，建立探测设备的二维坐标轴，记录每个独立发射通道的二维坐标qn(xn，yn)。
59.s4、探测按照设定路径进行“弓”字形移动，同时通过控制探测设备的移动方向，使探测设备设定的坐标轴与钢板设定的坐标x轴和y轴分别相互平行同向。
60.s5、在探测设备移动过程中，对行径的轨迹进行记录并计算，通过定位模块确定超声波探伤卡的每个独立超声波发射通道的在移动过程中的具体位置，记录其二维坐标为q1(x1，y1)、q2(x2，y2)、q3(x3，y3)、qn(xn，yn)。
61.s6、在移动过程中，各个超声波探伤卡各自通过超声波发生单元控制探测设备的超声波探头发射超声波。
62.s7、超神波接收单元接收返回超声波信号，同时将超声波信号传输给信号处理模块。
63.s8、信号处理模块接收超声波接收单元传输超声波返回信号，并对信号进行放大处理，同时将放大后信号通过信号传输模块传输给处理系统的回波处理模块。
64.s9、回波处理模块对回波的缺陷性进行判断，若为缺陷波，则输出结果为是，若不为缺陷波，则输出结果为否。
65.s10、当s9输出结果为是，则报警模块进行报警，同时定位模块记录缺陷位置，通过回波确定缺陷深度，记录缺陷坐标为g1(xn kn，yn jn，hn)，同时将缺陷信息传输给定位喷标模块。
66.s11、定位喷标模块，接收缺陷信息，控制探测设备的喷涂装置对缺陷位置进行喷绘定位，喷绘定位完成后，探测设备继续运行。
67.s12、当s9输出结果为否，则探测设备继续移动，同时对回波信号进行判断。
68.s13、通过行径计算模块，对探测设备的运行路径完成度进行运算，若未完成行径路径，则设备继续运行，若完成行径路径，则设备结束运行。
69.实施例二
70.参阅图1
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2和图4，其采用“回”形路径检测，其检测步骤为：
71.d1、根据实际情况选择超声卡探伤卡的数量，并使之与探测设备相连，构成组合式并联多通道超声波探伤设备，且设置数量的超声波探伤卡均与处理系统连接。
72.d2、将超声波探测装置放于检测钢板初始位置，通过设定此状态的探测设备的中心点为原点，建立钢板的二维坐标轴，通过输入钢板尺寸，并通过处理系统的路径计算模块
进行行走路径计算。
73.d3、并以探测设备的中心点为原点，建立探测设备的二维坐标轴，记录每个独立发射通道的二维坐标qn(xn，yn)。
74.d4、探测按照设定路径进行“回”字形移动，同时通过控制探测设备的移动方向，使探测设备设定的坐标轴与钢板设定的坐标x轴和y轴分别相互平行同向。
75.d5、在探测设备移动过程中，对行径的轨迹进行记录并计算，通过定位模块确定超声波探伤卡的每个独立超声波发射通道的在移动过程中的具体位置，记录其二维坐标为q1(x1，y1)、q2(x2，y2)、q3(x3，y3)、qn(xn，yn)。
76.d6、在移动过程中，各个超声波探伤卡各自通过超声波发生单元控制探测设备的超声波探头发射超声波。
77.d7、超神波接收单元接收返回超声波信号，同时将超声波信号传输给信号处理模块。
78.d8、信号处理模块接收超声波接收单元传输超声波返回信号，并对信号进行放大处理，同时将放大后信号通过信号传输模块传输给处理系统的回波处理模块。
79.d9、回波处理模块对回波的缺陷性进行判断，若为缺陷波，则输出结果为是，若不为缺陷波，则输出结果为否。
80.d10、当d9输出结果为是，则报警模块进行报警，同时定位模块记录缺陷位置，通过回波确定缺陷深度，记录缺陷坐标为g1(xn kn，yn jn，hn)，同时将缺陷信息传输给定位喷标模块。
81.d11、定位喷标模块，接收缺陷信息，控制探测设备的喷涂装置对缺陷位置进行喷绘定位，喷绘定位完成后，探测设备继续运行。
82.d12、当d9输出结果为否，则探测设备继续移动，同时对回波信号进行判断。
83.d13、通过行径计算模块，对探测设备的运行路径完成度进行运算，若未完成行径路径，则设备继续运行，若完成行径路径，则设备结束运行。
84.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。