一种金属体内缺陷的精确定位检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种金属体内缺陷的精确定位检测装置。本实用新型专利技术中的信号发生器的触发信号接到数字示波器的外部触发端，用于捕获波形或计算时延，同时信号发生器发射的声波信号连接至功率放大器，信号被放大后驱动发射换能器工作；发射换能器与接收换能器分别安装在二维运动控制机构中，并没入水箱中，在发射换能器与接收换能器之间设有带测金属体，接收换能器获取的信号经前置放大器滤波放大处理后，再由数字示波器进行采集和显示；上位机通过二维运动控制机构控制换能器的运动，并通过RS232通信接口对数字示波器的信号进行读取。本实用新型专利技术仅采用了一对收发换能器便可以达到多发多收的效果。

The precise location of a metal body defect detection device

The precise positioning of the utility model relates to a metal body defect detection device. The utility model of the signal generator signal to trigger external digital oscilloscope trigger end, used to capture the waveform or computational delay, acoustic emission signal and the signal generator is connected to the power amplifier, signal is amplified to drive the transducer; transmitting transducer installed in the two-dimensional motion control mechanism is respectively connected with a receiving transducer, and no into the water tank, the transmitting and receiving transducers is arranged between the metal body with the measured signal by the receiving transducer to obtain pre amplifier filtering and amplifying, then collected and displayed by a digital oscilloscope; PC control mechanism controls the transducer movement through two-dimensional motion, and through the RS232 communication interface signal of the digital oscilloscope for reading. The utility model only uses a pair of transmitting and receiving transducers to achieve the effect of multiple and multiple receiving.

【技术实现步骤摘要】
一种金属体内缺陷的精确定位检测装置
本技术属于检测
，尤其是涉及一种金属体内缺陷的精确定位检测装置。
技术介绍
无损检测技术可以探测出被检物体内部缺陷的有无、大小、位置等参数。声波层析成像法作为无损检测的方法之一，通过发射声波穿透物体内部，获得携带被检物体的材料性能、内部结构等诸多信息的接收信号，该信号主要反映声时、波速、幅值及波形等声学参数的大小及变化。通过对接收信号进行分析，进而对物体内部质量作出评判。在实际应用中，一般采用多个发射和接收换能器对物体进行检测，从而获得接收换能器采集到的信号投影信息。然而，在具体检测过程中，换能器的使用个数多少会对检测结果产生一定的影响，倘若需求的换能器数量较多，则会增加一定的经济成本。因此，如何解决既能够节省换能器的使用个数，又能对物体内缺陷进行精确定位的问题至关重要。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出了一种金属体内缺陷的精确定位检测装置。本技术解决技术问题所采取的技术方案是：本技术主要包括水箱、二维运动控制机构、信号发生器、功率放大器、前置放大器、数字示波器、上位机、发射换能器和接收换能器。信号发生器的触发信号接到数字示波器的外部触发端，用于捕获波形或计算时延，同时信号发生器发射的声波信号连接至功率放大器，信号被放大后驱动发射换能器工作；发射换能器与接收换能器分别安装在二维运动控制机构中，并没入水箱中，在发射换能器与接收换能器之间设有带测金属体，接收换能器获取的信号经前置放大器滤波放大处理后，再由数字示波器进行采集和显示；上位机通过二维运动控制机构控制换能器的运动，并通过RS232通信接口对数字示波器的信号进行读取。进一步说，所述的信号发生器型号为DG1022U。进一步说，所述的功率放大器型号为RPR-4000。进一步说，所述的前置放大器型号为SR560。进一步说，所述的数字示波器型号为DS2102。进一步说，所述的二维运动控制机构采用PXI-7358多轴运动控制卡驱动电机运动。本技术的有益效果在于：发射换能器在某一位置发射信号，接收换能器在某点接收信号之后，通过运动机构控制接收换能器的运动，便可以获取在下一个位置的接收信号。同样的方式，也可以改变发射换能器的位置，这样，仅采用了一对收发换能器便可以达到多发多收的效果。此外，本装置采用二维运动方式，在完成一个截面的扫描成像后，可以进行下一个截面的成像，只要扫面截面足够多，便可以精准获得被检物体内的缺陷位置。这样不仅可以精准定位缺陷，而且避免了因换能器的需求个数多而带来的诸多不便。该检测装置操作起来简单方便，并可以通过计算机直接对检测结果进行分析与呈现，本技术实现成本低，安全可靠，提高了检测工作的效率。附图说明图1是本技术的检测装置总构成图；图2是本技术的运动控制机构示意图；图中：（1）y方向丝杆；(2)x方向丝杆；(3)发射换能器；(4)置物台；（5）连接杆；（6）固定盘；（7）夹具；（8）接收换能器；（9）水箱；（10）被检金属体；（11）金属体内缺陷；图3是本技术的“多发多收”示意图；图中：（3）发射换能器；(8)接收换能器；(12)声波传播路径。具体实施方式以下结合本技术具体实施方式和附图对本技术的检测系统做进一步描述，从而本技术的有益效果将进一步明确。如图1所示，信号发生器根据使用的换能器种类，人为控制发出合适的激励信号，它有很大的选择性，比如正弦信号、正弦填充脉冲信号等。该系统需要为示波器提供一个触发信号，所以要选择能够双通道同时发送信号的信号发生器，本系统采用普源精电的DG1022U型号的信号发生器；为了避免因激励电压幅值过小无法激励发射换能器发出信号，将激励信号加在RITEC的RPR-4000型号的功率放大器上。发出的信号穿过被检物体，被接收换能器接收到，再经过SR560型号的滤波器，它可以放大信号并滤除杂波，由于信号频率大多是高频信号，一般的采集卡无法完成采集，因此选用普源精电的DS2102型号的数字示波器，不仅可以完成数据采集，而且可以对信号波形进行显示分析；最后上位机通过RS232通信接口读取数字示波器的信号即可。运动控制机构采用PXI-7358多轴运动控制卡驱动电机运动，可达到最大细分为50000，采用THK公司的紧密丝杆，能够达到的有效控制精度为0.02mm。如图2所示，上位机可以控制接受与发射换能器在x方向和y方向丝杆上进行二维运动。具体的检测方法如下：将被检物体放于水箱内的置物台上，先控制发射换能器在其x方向丝杆上运动于某一位置，再控制接收换能器也在其x方向丝杆上运动，使其在不同位置点处接收信号，依据实际被检物体的大小等属性，上位机软件给定接受换能器合适的运动点数及步长。这样，通过发射换能器在一个点处发射信号，移动接受换能器的位置去接受多点信号，该过程可以称之为“一发多收”；采用同样的控制方式，给予发射换能器一定量的运动步长，改变其在x方向丝杆上的位置，便可以达到“多发多收”的效果，这样可以获得被检物体一个截面的成像结果。接下来，只要同步控制收发换能器在y方向丝杆上移动，采取同样的检测方式，便可以获得被检物体多个截面的成像，进而达到层析成像的结果。“多发多收”的具体实现效果如图3所示。综上，本技术设计换能器在水箱中能够自由运动，采用一对收发换能器便可达到“多发多收”的效果，选取已有的成型设备搭建检测系统，实现了对物体内部缺陷的精准定位，效率高，成本低，操作过程简单，有效地解决了以往检测方法存在的不妥问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属体内缺陷的精确定位检测装置，主要包括水箱、二维运动控制机构、信号发生器、功率放大器、前置放大器、数字示波器、上位机、发射和接收换能器，其特征在于：信号发生器的触发信号接到数字示波器的外部触发端，用于捕获波形或计算时延，同时信号发生器发射的声波信号连接至功率放大器，信号被放大后驱动发射换能器工作；发射换能器与接收换能器分别安装在二维运动控制机构中，并没入水箱中，在发射换能器与接收换能器之间设有带测金属体，接收换能器获取的信号经前置放大器滤波放大处理后，再由数字示波器进行采集和显示；上位机通过二维运动控制机构控制换能器的运动，并通过RS232通信接口对数字示波器的信号进行读取。

【技术特征摘要】
1.一种金属体内缺陷的精确定位检测装置，主要包括水箱、二维运动控制机构、信号发生器、功率放大器、前置放大器、数字示波器、上位机、发射和接收换能器，其特征在于：信号发生器的触发信号接到数字示波器的外部触发端，用于捕获波形或计算时延，同时信号发生器发射的声波信号连接至功率放大器，信号被放大后驱动发射换能器工作；发射换能器与接收换能器分别安装在二维运动控制机构中，并没入水箱中，在发射换能器与接收换能器之间设有带测金属体，接收换能器获取的信号经前置放大器滤波放大处理后，再由数字示波器进行采集和显示；上位机通过二维运动控制机构控制换能器的运动，并通过RS232通信接口对数字示波器的信号进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋剑，郑慧峰，王月兵，曹永刚，郭世旭，赵鹏，呼刘晨，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33