相控阵电磁超声装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种相控阵电磁超声装置。该装置包括：信号源，用于产生预定波形且功率大于等于阈值的激励信号，以激励相控阵列激励电磁超声传感器产生超声波；通道选通器，与信号源和相控阵列电磁超声传感器连接，以接通相控阵列电磁超声传感器中的阵元；相控阵列电磁超声传感器，包括多个阵元，阵元被通道选通器接通后在激励信号的作用下产生超声波以及接收被检测对象中的回波以生成被检测对象的检测结果。本实用新型专利技术解决了相关技术中利用压电传感器进行超声检测时需要打磨被检测对象表面、使用耦合剂、难以应用于高温检测，利用电磁超声传感器进行超声检测时较难实现大角度斜入射检测、能量转换效率低，回波灵敏度差，较难用于探伤的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声无损检测领域，具体而言，涉及一种相控阵电磁超声装置。
技术介绍
相控阵列超声检测技术对缺陷显示形象直观、检测精度较高，已经在工业无损检测中获得了广泛应用。目前，相关技术中的相控阵列超声检测主要采用压电传感器作为激励接收装置，仪器系统也是针对压电传感器设计的。尽管压电传感器在进行超声检测时具有换能效率高、检测信号信噪比强的优点，但也存在需要打磨被检测对象表面、使用耦合剂、难以应用于高温检测的缺点。特别是在自动化在线检测系统、检测机器人应用中，往往需要开发辅助的打磨机构和喷水耦合机构，增加了系统的复杂性，也给使用带来了诸多不便。近年来兴起的电磁超声传感器具有无需打磨材料表面、无需耦合剂、非接触检测、适用于高温检测的优点，可弥补压电传感器的许多缺点。然而电磁超声传感器具有换能效率低、检测信号能量弱、不易产生大范围的角度偏转产生斜入射声波等缺点。因此，目前电磁超声主要用于直入射测厚，且回波灵敏度低，难用于探伤，而且，还难以用于需要斜入射进行缺陷检测的场合，如焊缝检测。针对相关技术中利用压电传感器进行超声检测时需要打磨被检测对象表面、使用耦合剂、难以应用于高温检测，利用电磁超声传感器进行超声检测时较难实现大角度斜入射检测、能量转换效率低，回波灵敏度差，较难用于探伤的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种相控阵电磁超声装置，以至少解决相关技术中利用压电传感器进行超声检测时需要打磨被检测对象表面、使用耦合剂、难以应用于高温检测，利用电磁超声传感器进行超声检测时较难实现大角度斜入射检测、能量转换效率低，回波灵敏度差，较难用于探伤的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种相控阵电磁超声装置，包括：信号源，用于产生预定波形的激励信号，其中，激励信号的功率大于等于阈值，激励信号用于激励相控阵列激励电磁超声传感器产生超声波；通道选通器，与信号源和相控阵列电磁超声传感器连接，用于接通相控阵列电磁超声传感器中的阵元；以及相控阵列电磁超声传感器，与通道选通器连接，相控阵列电磁超声传感器包括多个阵元，在阵元被通道选通器接通之后，阵元在激励信号的作用下产生超声波以及接收被检测对象中的回波，其中，回波用于生成被检测对象的检测结果。进一步地，通道选通器用于根据预先设定的激励和规则接通相控阵列电磁超声传感器中的阵元。进一步地，还包括：集线器，连接在通道选通器和相控阵列电磁超声传感器之间，用于将通道选通器和相控阵列电磁超声传感器的阵元连通。进一步地，还包括:多通道信号调理器，与相控阵列电磁超声传感器连接，用于阻断功率大于等于阈值的激励信号通过，允许相控阵列电磁超声传感器接收到的回波通过，并对回波进行放大处理。进一步地，多通道信号调理器每个通道由双工器和前置放大器组成，其中，双工器用于阻断功率大于等于阈值的激励信号通过，允许相控阵列电磁超声传感器接收到的回波通过，前置放大器用于对回波进行放大处理。进一步地，还包括:上位机，与多通道信号调理器连接，用于接收多通道信号调理器处理后的回波，并根据处理后的回波生成被检测对象的检测结果。进一步地，上位机用于以下至少之一：控制信号源的激励和输出波形、回波接收记录、信号处理、检测成像。进一步地，还包括：多通道信号采集器，分别与多通道信号调理器和上位机连接，用于对多通道信号调理器处理后的回波进行采集，并发送给上位机。进一步地，超声波和回波分别包括以下至少之一：横波、纵波。进一步地，被检测对象为导电材料或非导电材料，其中，非导电材料的被检测对象表面设置有用于激励产生超声波的辅助装置。在本技术实施例中，相控阵电磁超声装置包括信号源，用于产生预定波形且功率大于等于阈值的激励信号，以激励相控阵列激励电磁超声传感器产生超声波；通道选通器，与信号源和相控阵列电磁超声传感器连接，以接通相控阵列电磁超声传感器中的阵元；相控阵列电磁超声传感器，包括多个阵元，阵元被通道选通器接通后在激励信号的作用下产生超声波以及接收被检测对象中的回波以生成被检测对象的检测结果，该相控阵电磁超声装置可以解决相关技术中利用压电传感器进行超声检测时需要打磨被检测对象表面、使用耦合剂、难以应用于高温检测，利用电磁超声传感器进行超声检测时较难实现大角度斜入射检测、能量转换效率低，回波灵敏度差，较难用于探伤的技术问题，进而达到无需打磨被检测对象表面，无需耦合剂，即可以实现高温检测，使用大角度斜入射检测，提高能量转换效率和回波灵敏度的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例的一种可选的相控阵电磁超声装置的示意图；以及图2是根据本技术实施例的另一种可选的相控阵电磁超声装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。根据本技术实施例，提供了一种相控阵电磁超声装置的实施例。需要说明的是，该实施例的相控阵电磁超声装置能够实现对被检测对象进行超声无损检测。图1是根据本技术实施例的一种可选的相控阵电磁超声装置的示意图，如图1所示，该相控阵电磁超声装置可以包括：信号源10、通道选通器20以及相控阵列电磁超声传感器30，具体地：信号源10，可以用于产生预定波形的激励信号，例如脉冲信号、若干周期的方波、若干周期的正弦波、窗函数调制波形等。信号源10产生的激励信号可以用于激励相控阵列激励电磁超声传感器30产生超声波。此处需要说明的是，信号源10产生的激励信号的功率大于等于阈值，其中，阈值可以根据实际应用需求设定或调整，本技术实施例对阈值不做具体限定。通道选通器20，可以与信号源10和相控阵列电磁超声传感器30连接。如图1所示，通道选通器20可以通过多个通道与相控阵列电磁超声传感器30相连接，其中，通道的个数可以与相控阵列电磁超声传感器30中包括的阵元个数相同，也即一个通道对应连接一个阵元。通道选通器20通过控制多个通道中的任意一个通道接通可以实现接通相控阵列电磁超声传感器30中与该接通的通道相对应的阵元。可选地，通道选通器20可以按照预先设定的激励、接收规则接通相控阵列电磁超声传感器30中的阵元，以激励接通的阵元产生超声波，其中，预先设定的激励、接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相控阵电磁超声装置，其特征在于，包括：信号源，用于产生预定波形的激励信号，其中，所述激励信号的功率大于等于阈值，所述激励信号用于激励相控阵列激励电磁超声传感器产生超声波；通道选通器，与所述信号源和所述相控阵列电磁超声传感器连接，用于接通所述相控阵列电磁超声传感器中的阵元；以及所述相控阵列电磁超声传感器，与所述通道选通器连接，所述相控阵列电磁超声传感器包括多个阵元，在所述阵元被所述通道选通器接通之后，所述阵元在所述激励信号的作用下产生超声波以及接收被检测对象中的回波，其中，所述回波用于生成所述被检测对象的检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种相控阵电磁超声装置，其特征在于，包括：信号源，用于产生预定波形的激励信号，其中，所述激励信号的功率大于等于阈值，所述激励信号用于激励相控阵列激励电磁超声传感器产生超声波；通道选通器，与所述信号源和所述相控阵列电磁超声传感器连接，用于接通所述相控阵列电磁超声传感器中的阵元；以及所述相控阵列电磁超声传感器，与所述通道选通器连接，所述相控阵列电磁超声传感器包括多个阵元，在所述阵元被所述通道选通器接通之后，所述阵元在所述激励信号的作用下产生超声波以及接收被检测对象中的回波，其中，所述回波用于生成所述被检测对象的检测结果。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通道选通器用于根据预先设定的激励和规则接通所述相控阵列电磁超声传感器中的阵元。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：集线器，连接在所述通道选通器和所述相控阵列电磁超声传感器之间，用于将所述通道选通器和所述相控阵列电磁超声传感器的阵元连通。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，还包括:多通道信号调理器，与所述相控阵列电磁超声传感器连接，用于阻断功率大于等于所述阈值的激励信号通过，允许所述相控阵列电磁超声传感器接收到的所述回波通过，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑阳，周进节，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，周进节，
类型：新型
国别省市：北京;11