一种波形测厚仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种波形测厚仪，它包括壳体、探头和主机，壳体的外侧面上设置发射接口和接收接口，探头通过发射接口和接收接口与主机连接，主机设置在壳体内，主机包括主控模块、发射模块、波形生成模块、接收模块、信号放大模块、模数转换模块、信号处理模块、人机交互模块和闸门生成模块；主机通过发射接口激励探头发出脉冲超声波，探头将探测到的模拟回波信号通过接收接口反馈给主机，主机计算得到待测工件的厚度值同时生成回波波形图并进行显示。本实用新型专利技术带有回波波形显示功能，能够辅助操作者对待测工件的厚度进行判断，从而能够避免测量结果误报的问题。本实用新型专利技术在测厚的同时还具有简易的探伤功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无损检测设备
，具体涉及一种波形测厚仪。
技术介绍
超声波测厚技术作为无损检测
的重要部分，广泛应用于工业领域。超声波测厚仪主要是根据超声波脉冲-反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过待测物体到达材料分界面时，脉冲被反射并被探头接收，通过精确测量超声波在待测物体中传播的时间来确定待测物体的厚度。这种情况下需要扣除超声波在探头延时块中传播的时间，故需要对探头进行零点校准。另一种常见的超声波测厚原理是利用超声波在待测物体中传播两次所获得的两个底面反射波之间的时间来计算厚度值，这种方法的优点是不用对探头进行零点校准，缺点是测量范围小，需要很强的二次反射回波，且二次反射回波的位置不好确定，故对探头的性能要求较高。当待测物体内部结构情况复杂不易判断，或者待测物体的表面存在涂层时，采用传统的超声波测厚仪对待测物体的厚度进行测量往往会出现误报的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种波形测厚仪，利用该波形测厚仪对待测工件的厚度进行测量时能够避免测量结果误报的问题。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种波形测厚仪包括壳体、探头和主机，所述壳体的外侧面上设置发射接口和接收接口，所述探头通过所述发射接口和接收接口与所述主机连接，所述主机设置在所述壳体内，所述主机包括主控模块、发射模块、波形生成模块、接收模块、信号放大模块、模数转换模块、信号处理模块、人机交互模块和闸门生成模块；所述主控模块与所述发射模块和接收模块连接，所述主控模块将发射控制信号发送给所述发射模块，所述发射模块通过所述发射接口激励所述探头发出 脉冲超声波，并将激励所述探头发出脉冲超声波的起始时间发送给所述波形生成模块；所述探头将探测到的模拟回波信号通过所述接收接口发送给所述接收模块；所述接收模块将模拟回波信号发送给所述信号放大模块，所述信号放大模块对模拟回波信号进行放大处理后发送给所述模数转换模块；所述模数转换模块将模拟回波信号转换成数字回波信号，并将数字回波信号发送给所述波形生成模块；所述波形生成模块生成波形数据并发送给所述信号处理模块；所述人机交互模块与闸门生成模块连接，通过所述人机交互模块设置闸门参数，所述闸门生成模块生成虚拟闸门，并将虚拟闸门发送给所述信号处理模块；所述信号处理模块计算得到待测工件的厚度值，并生成回波波形图，所述信号处理模块将待测工件的厚度值和回波波形图均传输至所述人机交互模块进行显示。进一步地，所述波形测厚仪中还设置有标准试块，所述标准试块设置在所述壳体的外侧面上。更进一步地，所述标准试块的厚度为10mm。进一步地，所述人机交互模块采用显示屏和键盘，所述显示屏和键盘均与所述闸门生成模块连接。进一步地，所述人机交互模块采用触摸显示屏，所述触摸显示屏与闸门生成模块连接。进一步地，所述闸门参数包括闸门起始、闸门高度和闸门保持。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本技术带有回波波形显示功能，能够辅助操作者对待测工件的厚度进行判断，从而能够避免测量结果误报的问题。另外，本技术还自带标准试块，方便对探头进行零点校准。本技术在测厚的同时还具有简易的探伤功能。本技术可以广泛应用于常规工件和表面带有涂层的工件的测量中。附图说明图1是本技术一实施例中提供的一种波形测厚仪的电路原理图；图2是本技术中闸门生成模块的工作原理图。图中：1、壳体；11、发射接口；12、接收接口；13、标准试块；2、探头；3、主机；31、主控模块；32、发射模块；33、波形生成模块；34、接收模块；35、信号放大模块；36、模数转换模块；37、信号处理模块；38、人机交互模块；39、闸门生成模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术提供了一种波形测厚仪，其包括壳体1、探头2和主机3，壳体1的外侧面上设置发射接口11和接收接口12，探头2通过发射接口11和接收接口12与主机3连接，主机3设置在壳体1内，主机3包括主控模块31、发射模块32、波形生成模块33、接收模块34、信号放大模块35、模数转换模块36、信号处理模块37、人机交互模块38和闸门生成模块39。主控模块31与发射模块32和接收模块34连接，主控模块31将发射控制信号发送给发射模块32，发射模块32根据接收到的发射控制信号通过发射接口11激励探头2发出固定频率的脉冲超声波，脉冲超声波经过待测工件内部，到达待测工件的底部后进行反射。同时，发射模块32将激励探头2发出脉冲超声波的起始时间发送给波形生成模块33。探头2对反射回波进行探测，并将探测到的模拟回波信号通过接收接口12发送给接收模块34；接收模块34将接收到的模拟回波信号发送给信号放大模块35，信号放大模块35对模拟回波信号进行放大处理后发送给模数转换模块36；模数转换模块36按照一定的采样周期将模拟回波信号转换成数字回波信号，并将数字回波信号发送给波形生成模块33。波形生成模块33根据接收到的探头2发出脉冲超声波的起始时间和数字回波信号生成波形数据并发送给信号处理模块37。人机交互模块38与闸门生成模块39连接，通过人机交互模块38设置闸门 起始、闸门高度和闸门保持等闸门参数，闸门生成模块39根据接收到的闸门参数生成虚拟闸门，并将虚拟闸门发送给信号处理模块37。信号处理模块37根据接收到的波形数据和虚拟闸门计算得到待测工件的厚度值，根据接收到的波形数据生成回波波形图，并将待测工件的厚度值和回波波形图均传输至人机交互模块38进行显示。操作者可以通过移动探头2或通过人机交互模块38更改闸门参数实时得到待测工件的厚度值。采用本技术对待测工件进行测试时，由于人机交互模块38在显示待测工件厚度值的同时会实时显示待测工件的回波情况，因此操作人员可以借助回波波形图对待测工件的内部情况进行判断，例如，待测工件表面带有涂层，最终得出待测工件准确的厚度值。上述实施例中，本技术波形测厚仪中还设置有标准试块13，标准试块13设置在壳体1的外侧面上，其用于对探头2进行零点校准，标准试块13的厚度为10mm。如图2所示，闸门生成模块39的工作原理为：本技术可以工作在脉冲-回波模式下，在该模式下需要利用标准试块13对探头2进行校准。在该模式下闸门保持与闸门B不起作用。通过人机交互模块38设置闸门A高度与闸门A起始后，闸门A箭头向右探测得到一次回波后，信号处理模块37即可计算得到待测工件的厚度值。本技术还可以工作在回波-回波模式下，在该模式下不需要对探头2进行校准。该模式下需要在闸门A探测到一次回波后设置一定的闸门保持距离，闸门保持距离结束后即为闸门B起始点。由于二次回波强度较一次回波强度偏弱，故波形显示二次回波的高度会低于一次回波的高度，此时需要调整闸门B高度，使闸门B箭头向右探测得到二次回波；已知闸门A的终点与闸门B的终点之间的距离差，信号处理模块37即可计算得到待测工件的厚度值。正常情况下二次回波的距离约为一次回波距离的两倍，如果对待测工件进行测试时闸门B探测到的回波距离不准，可能是由于闸门B高度设置的较低而探测到了干扰杂波；如果闸门B并未探测到回波，可能是由于闸门B高度设置的过高而不能探测到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波形测厚仪，其特征在于：它包括壳体、探头和主机，所述壳体的外侧面上设置发射接口和接收接口，所述探头通过所述发射接口和接收接口与所述主机连接，所述主机设置在所述壳体内，所述主机包括主控模块、发射模块、波形生成模块、接收模块、信号放大模块、模数转换模块、信号处理模块、人机交互模块和闸门生成模块；所述主控模块与所述发射模块和接收模块连接，所述主控模块将发射控制信号发送给所述发射模块，所述发射模块通过所述发射接口激励所述探头发出脉冲超声波，并将激励所述探头发出脉冲超声波的起始时间发送给所述波形生成模块；所述探头将探测到的模拟回波信号通过所述接收接口发送给所述接收模块；所述接收模块将模拟回波信号发送给所述信号放大模块，所述信号放大模块对模拟回波信号进行放大处理后发送给所述模数转换模块；所述模数转换模块将模拟回波信号转换成数字回波信号，并将数字回波信号发送给所述波形生成模块；所述波形生成模块生成波形数据并发送给所述信号处理模块；所述人机交互模块与闸门生成模块连接，通过所述人机交互模块设置闸门参数，所述闸门生成模块生成虚拟闸门，并将虚拟闸门发送给所述信号处理模块；所述信号处理模块计算得到待测工件的厚度值，并生成回波波形图，所述信号处理模块将待测工件的厚度值和回波波形图均传输至所述人机交互模块进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种波形测厚仪，其特征在于：它包括壳体、探头和主机，所述壳体的外侧面上设置发射接口和接收接口，所述探头通过所述发射接口和接收接口与所述主机连接，所述主机设置在所述壳体内，所述主机包括主控模块、发射模块、波形生成模块、接收模块、信号放大模块、模数转换模块、信号处理模块、人机交互模块和闸门生成模块；所述主控模块与所述发射模块和接收模块连接，所述主控模块将发射控制信号发送给所述发射模块，所述发射模块通过所述发射接口激励所述探头发出脉冲超声波，并将激励所述探头发出脉冲超声波的起始时间发送给所述波形生成模块；所述探头将探测到的模拟回波信号通过所述接收接口发送给所述接收模块；所述接收模块将模拟回波信号发送给所述信号放大模块，所述信号放大模块对模拟回波信号进行放大处理后发送给所述模数转换模块；所述模数转换模块将模拟回波信号转换成数字回波信号，并将数字回波信号发送给所述波形生成模块；所述波形生成模块生成波形数据并发送给所述信号处理模块；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘时风，孙勇，李赫，
申请(专利权)人：北京声华兴业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11