工件状态检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种工件状态检测方法及装置。该方法包括：获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。本发明专利技术实施例通过对工件返回的超声波回波信号进行分析，获取其回波时长，计算目标工件的应力值，实现了对目标工件的无损状态检测，同时，检测时无需拆卸工件，降低了检测成本，提高了检测效率。

Method and device for detection of workpiece state

An embodiment of the invention provides a method and device for detecting the state of a workpiece. The method comprises the following steps: obtaining the ultrasonic echo from the workpiece surface to the bottom of the workpiece through the workpiece, and returning to the site echo time from the bottom of the workpiece to the workpiece surface; and calculating the stress value of the target workpiece according to the echo time of the site. The embodiment of the invention of the ultrasonic echo signal analysis to obtain the return of the workpiece, echo length, stress value calculation of the target workpiece, realizes lossless of workpiece state detection, at the same time, no need to remove the workpiece detection, reduce the detection cost, improve the detection efficiency.

【技术实现步骤摘要】
工件状态检测方法及装置
本专利技术涉及风电
，尤其涉及一种工件状态检测方法及装置。
技术介绍
在大型机械设备(例如，风力发电机组)中，成千上万的工件关系着设备的运转和操作人员的安全。因此，针对已安装工件(尤其是关键工件)的定期检查显得尤为重要。以风力发电机组中的螺栓为例，每台兆瓦级风机，包括塔架螺栓、偏航轴承连接螺栓及变桨轴承连接螺栓在内的高强度螺栓数量高达上千颗，这些螺栓的定期状态检测关系到风力发电机组的正常安全生产。在对已安装工件进行检查时，由于工件数量众多，加上工件的自身尺寸、安装位置、安装方式等因素，使得工件的状态检测成为一个难点。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：现有技术中，对已安装的工件进行状态检测，一般需要拆卸被检测工件并安装昂贵的专用传感器，以检测工件的应力，从而判断工件的状态是否正常。并且，在检测完毕后还需要进一步拆除传感器。这种检测方式，工作量巨大，费时费力，且检测成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种工件状态检测方法及装置，以解决现有技术中对工件进行状态检测时工作量大且检测成本高的缺陷，实现高效、低成本的无损状态检测。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种工件状态检测方法，包括：获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。本专利技术实施例还提供了一种工件状态检测装置，包括：获取模块，用于获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；计算模块，用于根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于运行所述存储器中存储的所述计算机程序，以用于：获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。本专利技术实施例还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有可被处理器执行的计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的工件状态检测方法。本专利技术实施例提供的工件状态检测方法及装置，通过对工件返回的超声波回波信号进行分析，获取其回波时长，计算目标工件的应力值，实现了对目标工件的无损状态检测，同时，检测时无需拆卸工件，降低了检测成本，提高了检测效率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术提供的工件状态检测方法一个实施例的流程图；图2为本专利技术提供的工件状态检测方法另一个实施例的流程图；图3为本专利技术提供的工件状态检测方法又一个实施例的流程图；图4为本专利技术提供的工件状态检测装置一个实施例的结构示意图；图5为本专利技术提供的工件状态检测装置另一个实施例的结构示意图；图6为本专利技术提供的计算机设备实施例的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。实施例一图1为本专利技术提供的工件状态检测方法一个实施例的流程图。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种工件状态检测方法，该方法的执行主体可以为用于进行工件状态检测的检测终端。该方法包括如下步骤：S101，获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到工件表面的现场回波时长。在本专利技术实施例中，利用工件对超声波产生回波的原理，在工件表面产生超声波(例如，可以在工件表面安装超声压电材料，通过对超声压电材料施加特定电压激励，使之在工件表面产生朝向工件底部方向传播的超声波)，则在工件表面将返回超声波回波。超声波从工件表面，经由工件内部，到达工件底部，并最终从工件底部返回到工件表面，所经历的时间跨度，称之为回波时长。S102，根据现场回波时长，计算目标工件的应力值。实验显示，在相同环境温度下(被测工件与环境温度达到平衡)，同一工件在不同应力(许可范围内)时具有不同的回波时长，且工件在超声波传播方向上某一横载面处的应力大小与回波时长呈线性关系，而工件的应力则能够体现工件的当前状态(如，是否紧固)。因此，可以通过获取目标工件(待检测工件)的现场回波时长，来实现目标工件的状态检测。本专利技术实施例提供的工件状态检测方法，通过对工件返回的超声波回波信号进行分析，获取其回波时长，计算目标工件的应力值，实现了对目标工件的无损状态检测，同时，检测时无需拆卸工件，降低了检测成本，提高了检测效率。实施例二图2为本专利技术提供的工件状态检测方法另一个实施例的流程图。如图2所示，在上述图1所示实施例的基础上，本专利技术实施例提供的工件状态检测方法可以进一步包括如下步骤：S201，对预先设置于目标工件的工件表面的超声压电材料施加超声波激发信号，以在工件表面产生朝向工件底部方向传播的超声波。S202，获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到工件表面的现场回波时长。在本专利技术实施例中，可以在目标工件(如，螺栓)的表面安装超声压电材料，通过对超声压电材料施加特定电压激励，使之在工件表面产生朝向工件底部方向传播的超声波，并在接收到超声波回波时，获取目标工件的现场回波时长。S203，根据目标工件的身份标识，获取与身份标识相对应的原始数据，该原始数据包含目标工件的应力系数和初始回波时长。在本专利技术实施例中，在检测目标工件的状态时，需要首先获取目标工件的身份，例如，可以采用喷墨或激光雕刻编号、粘贴或悬挂标签或电子标签等方式来唯一标识不同工件；也可以利用超声波回波原理，将获取到的超声波回波与预先存储于数据库中的基准数据进行比对，从而获取目标工件的唯一身份标识。然后，根据身份标识获取目标工件在被安装之前已存储(如存储于检测终端中，或者存储于专门的数据库中，或者存储于电子标签中)的原始数据，这些原始数据可以包含目标工件的应力系数和初始回波时长。在本专利技术实施例中，可以在工件安装之前进行拉伸试验，例如，采用拉力机确定工件的应力，同时测量工件在不同应力条件下的回波时长，从而根据公式KpN＝(stress2-stress1)/(T2-T1)，获取工件的应力系数，该应力系数表示工件在超声波传播方向上某一横载面处的应力值与回波时长的关系，其中T1和T2分别表示工件在应力为stress1和stress2条件下的回波时长；同时，在工件安装之前，获取各工件在应力为零时的初始回波时长。鉴于同种材料、同尺寸(型号)的工件具有相同(或近似相同)的应力系数，因此，可以在同一批次同一型号的工件中，随机选取数个工件作为抽样样件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工件状态检测方法，其特征在于，包括：获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。

【技术特征摘要】
1.一种工件状态检测方法，其特征在于，包括：获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值。2.根据权利要求1所述的工件状态检测方法，其特征在于，在所述获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长之前，还包括：对预先设置于所述目标工件的工件表面的超声压电材料施加超声波激发信号，以在工件表面产生朝向工件底部方向传播的超声波。3.根据权利要求1所述的工件状态检测方法，其特征在于，所述根据所述现场回波时长，计算所述目标工件的应力值，包括：根据所述目标工件的身份标识，获取与所述身份标识相对应的原始数据，所述原始数据包含所述目标工件的应力系数和初始回波时长；根据所述现场回波时长及所述原始数据，计算所述目标工件的应力值。4.根据权利要求3所述的工件状态检测方法，其特征在于，所述根据所述现场回波时长及所述原始数据，计算所述目标工件的应力值，包括：根据公式stressX＝KpN*(TX-T0)，计算所述目标工件的应力值，其中，stressX为所述目标工件的应力值，KpN为所述目标工件的应力系数，TX为所述目标工件的现场回波时长，T0为所述目标工件的初始回波时长。5.根据权利要求3所述的工件状态检测方法，其特征在于，所述原始数据还包含所述目标工件的温度修正系数和初始温度，所述根据所述现场回波时长及所述原始数据，计算所述目标工件的应力值，包括：采集所述目标工件的现场温度；根据所述现场回波时长、现场温度及原始数据，计算所述目标工件的应力值。6.根据权利要求5所述的工件状态检测方法，其特征在于，所述根据所述现场回波时长、现场温度及原始数据，计算所述目标工件的应力值，包括：根据公式stressX＝{[TX-(TempX-Temp0)*NpT]-T0}*KpN，计算所述目标工件的应力值，其中，stressX为所述目标工件的应力值，TX为所述目标工件的现场回波时长，T0为所述目标工件的初始回波时长，TempX为所述目标工件的现场温度，Temp0为所述目标工件的初始温度，NpT为所述目标工件的温度修正系数，KpN为所述目标工件的应力系数。7.根据权利要求3至6中任一权利要求所述的工件状态检测方法，其特征在于，还包括：在工件安装之前进行拉伸试验，获取各工件的应力系数，所述应力系数表示所述各工件的应力值与回波时长的关系；获取所述各工件在应力为零时的初始回波时长。8.根据权利要求5或6所述的工件状态检测方法，其特征在于，还包括：在工件安装之前进行变温试验，获取各工件的温度修正系数，所述温度修正系数表示所述各工件的温度与回波时长的关系；采集所述各工件在获取初始回波时长时的初始温度。9.根据权利要求3所述的工件状态检测方法，其特征在于，所述原始数据还包含所述目标工件的有效横截面积，所述方法还包括：根据所述目标工件的应力值及所述有效横截面积，计算所述目标工件的轴向受力。10.一种工件状态检测装置，包括：获取模块，用于获取超声波从目标工件的工件表面经由工件内部到达工件底部、并从工件底部返回到所述工件表面的现场回波时长；计算模块，用于根据所述现...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，武飞，常宝军，
申请(专利权)人：北京金风慧能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11