一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，涉及超声波探伤的技术领域，其包括：第一步（S1），探头布置和连接；第二步（S2），数据采集；第三步（S3），数据分类处理；第四步（S4），数据显示；第五步（S5），数据分析。本发明专利技术具有让多个图像上的数据在同一屏幕上进行对比的功能，能够更直观的找出焊缝厚度方向上各个部位出现损伤位置的效果。

A Data Acquisition and Analysis System for Multi-chip Multi-angle Transverse Wave Oblique Probe Detection

The invention relates to a data acquisition and analysis system for multi-chip multi-angle ultrasonic shear wave oblique probe detection, which relates to the technical field of ultrasonic flaw detection, including: the first step (S1), probe arrangement and connection; the second step (S2), data acquisition; the third step (S3), data classification and processing; the fourth step (S4), data display; the fifth step (S5), data analysis. The invention has the function of comparing data on multiple images on the same screen, and can more intuitively find out the damage position of each part in the direction of weld thickness.

【技术实现步骤摘要】
一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统
本专利技术涉及超声波探伤的
，尤其是涉及一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统。
技术介绍
在各种工业无损检测技术方法中，超声波是一种非常有效的检测方法，它具有穿透能力强、定位准确和灵敏度高等优点，超声波能够实现对金属，特别是焊缝内部缺陷尺寸和深度位置的精确测量，尤其对焊缝内部裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等缺陷比较敏感，因而这种方式在无损检测领域得到了非常广泛的应用。超声检测的实施要素主要包括专业技术人员、检测设备与器材、检测技术方法和工作空间环境等，在这些要素中检测设备与器材起着决定性的作用，主要包括超声波检测仪、超横波探头、对比试块和机械扫查装置等，特别是超声波探头（超声波换能器），它将电能转换成高频的机械振动，发射超声波进入被检测工件中。因此，超声波探头的结构与性能是超声波检测的基础，对超声波无损检测技术起着至关重要的作用。超声波探头根据不同的用途分为许多种类，有纵波直探头、纵波斜探头、横波斜探头、表面波探头、爬坡探头等等。其中纵波直探头和横波斜探头在工作检测中最为常见。超声波斜探头的机构一般由吸声材料、阻尼块、外壳、接插头、电缆线以及用于产生超声波的压电晶片等原件组成。超声波探头的基本工作原理是超声波仪器电路产生的电脉冲波作用到具有压电效应的压电晶片上，使得压电晶片产生逆压电效应，压电晶片发生轴线方向和垂直轴线方向的径向振动。压电晶片径向振动产生杂波被吸声材料吸收，而轴向振动产生的超声波声速才是有用的声束才是有用的声束。压电晶片振动方向即为超声波质点振动方向，质点振动方向与超声波声束传输方向相同，则可推断出压电晶片轴向振动产生的有用声束为纵波声束，斜楔块的超声波声速为有机玻璃的纵波声束。当晶片接收到一个电脉冲完成一次逆压电效应，将被固定在晶片上的阻尼块阻止余震，减少超声波余波。授权公众号为CN207148049U的中国专利公开了一种多晶片多角度超声横波斜探头，用于接入超声波设备并发出超声波从而对工件焊缝进行探伤，包括探头楔块，所述探头楔块可通过耦合剂耦合于工件表面；数个压电晶片，所述数个压电晶片设置于所述探头楔块上，其中，每个压电晶片于探头楔块上的倾斜角度均不相同；当压电晶片受激发时，压电晶片产生的超声波声束于工件中的入射角度为0°～90°从而实现对工件焊缝的全面覆盖。上述专利通过将多个压电晶片按照各自的方式排列在探头楔块上，并且每一个压电晶片的倾斜角度以及超声波入射角度均不相同，这样，每一个压电晶片同时受激发产生超声波声束对工件或者焊缝进行探伤，能够实现将多晶片多角度超声横波斜探头置于一个相对固定的位置或者移动范围很小的区域内即可实现对工件或者焊缝厚度方向的全面覆盖，不必采用传统的锯齿形扫查方式，操作较为简单、探伤效率以及探伤效果较高。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：常规的单晶片探头连接超声设备在检测过程的显示属于A型显示（一发一收或单发单收的方式进行显示），即不可实现在一个位置有多个信息源的数据显示。而上述专利中的探头上设置有多个压电晶片，每个压电晶片上又都连接有电缆线，使得当使用上述专利中的探头对钢板对接焊缝进行探伤时，需要将每个压电晶片上的电缆线分别连接在一个超声设备上，显示出不同角度的图像，或者是依次将电缆线安装在一个超声设备上，将图像依次显示出来，从而工作人员在探伤的过程中还需要进行多次探伤才能得出准确的数据结论，对探伤的效率造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，实现了在一个检测位置上有多个图像数据同时在超声设备展示界面上的显示，从而让多个图像上的数据进行对比，能够更直观的找出出现损伤的位置。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，包括：第一步（S1），探头布置和连接：将多晶片多角度超声波横波斜探头接入到超声探测仪的插接头处，超声探测仪中设置有多通道数据采集卡，多通道数据采集卡上的通道与多晶片多角度超声波横波斜探头上的电缆线连接在一起；工程电脑中安装有处理信息的分析系统；第二步（S2），数据采集：将多晶片多角度超声横波斜探头放置在工件或者工件焊缝的检测区域表面上；开启超声检测仪并向多晶片多角度超声横波斜探头内的压电晶片提供激发信号对工件或者工件焊缝厚度方向进行探伤；第三步（S3），数据分类处理：多晶片多角度超声横波斜探头采集到的数据通过超声检测仪将多个角度的数据传递至工程电脑上；在数据传递至工程电脑上时，分析系统对接收到的数据进行处理；第四步（S4），数据显示：多个数据在工程电脑中经过分析系统的分类，在工程电脑的显示屏上进行分屏显示，将探测结果一次性的在工程电脑的显示屏上展示出来；第五步（S5），数据分析：将工程电脑的显示屏上分屏展示出的多个数据进行一一对比。本专利技术进一步设置为：所述分析系统主要分为数据接收模块、数据汇总模块、数据整理分类模块以及数据分屏输出模块四大模块；1）数据接收模块：通过数据线将多晶片多角度超声横波斜探头采集到的数据进行接收。2）数据汇总模块：对工程电脑接收到的多个数据进行汇总处理。3）数据整理分类模块：对汇总后的数据进行分类。4）数据分屏输出模块：将分类后的数据进行分屏输出。通过采用上述技术方案，在进行探伤工作时，工程电脑先对多个数据进行接收，然后再将多个数据进行汇总、整理分类，并将整理分类后的数据进行分屏输出。本专利技术进一步设置为：所述分析系统安装在笔记本电脑上。通过采用上述技术方案，让工作人员在进行数据的采集时更为方便省力，能够将采集到的数据更直白的展示在工作人员面前。本专利技术进一步设置为：所述分析系统安装在平板电脑上。通过采用上述技术方案，让工作人员在进行数据的采集时更为方便省力，能够将采集到的数据更直白的展示在工作人员面前。本专利技术进一步设置为：所述多通道数据采集卡上的通道数量不少于多晶片多角度超声波横波斜探头上的压电晶片数。通过采用上述技术方案，多晶片多角度超声波横波斜探头采集到的多个数据都能在工程电脑上显示出来。本专利技术进一步设置为：所述第二步为：将多晶片多角度超声横波斜探头放置于工件待测区域表面或者工件焊缝上方静置，完成对工件焊缝整个截面的扫查。通过采用上述技术方案，将多晶片多角度超声横波斜探头放置于工件待测区域表面或者工件焊缝上方静置，多晶片多角度超声横波斜探头不需要进行锯齿形扫查，就能完成一个焊缝整个厚度的扫查。本专利技术进一步设置为：所述第二步为：将多晶片多角度超声横波斜探头放置于工件待测区域表面或者工件焊缝上方并且沿工件待测区域表面或者工件焊缝进行直线移动，完成对整个工件或者整条工件焊缝厚度进行扫查。通过采用上述技术方案，将多晶片多角度超声横波斜探头放置于工件待测区域表面或者工件焊缝上方并且沿工件待测区域表面或者工件焊缝进行直线移动，多晶片多角度超声横波斜探头不需要进行锯齿形扫查，通过直线扫查便可以对工件或者整条工件焊缝厚度方向进行接近100%覆盖的探伤。本专利技术进一步设置为：工作人员在进行探伤时在工程电脑上显示屏上只留下一个数据的结果，将其他数据的结果关闭。通过采用上述技术方案，让工作人员能够看到一个数据的分析结果，使得工作人员在进行探伤工作时能够方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，其特征在于，包括：第一步（S1），探头布置和连接：将多晶片多角度超声波横波斜探头接入到超声探测仪（2）的插接头处，超声探测仪（2）中设置有多通道数据采集卡，多通道数据采集卡上的通道与多晶片多角度超声波横波斜探头上的电缆线连接在一起；工程电脑（3）中安装有处理信息的分析系统；第二步（S2），数据采集：将多晶片多角度超声横波斜探头（1）放置在工件或者工件焊缝的检测区域表面上；开启超声检测仪并向多晶片多角度超声横波斜探头（1）内的压电晶片提供激发信号对工件或者工件焊缝厚度方向进行探伤；第三步（S3），数据分类处理：多晶片多角度超声横波斜探头（1）采集到的数据通过超声检测仪将多个角度的数据传递至工程电脑（3）上；在数据传递至工程电脑（3）上时，分析系统对接收到的数据进行处理；第四步（S4），数据显示：多个数据在工程电脑（3）中经过分析系统的分类，在工程电脑（3）的显示屏上进行分屏显示，将探测结果一次性的在工程电脑（3）的显示屏上展示出来；第五步（S5），数据分析：将工程电脑（3）的显示屏上分屏展示出的多个数据进行一一对比。

【技术特征摘要】
1.一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，其特征在于，包括：第一步（S1），探头布置和连接：将多晶片多角度超声波横波斜探头接入到超声探测仪（2）的插接头处，超声探测仪（2）中设置有多通道数据采集卡，多通道数据采集卡上的通道与多晶片多角度超声波横波斜探头上的电缆线连接在一起；工程电脑（3）中安装有处理信息的分析系统；第二步（S2），数据采集：将多晶片多角度超声横波斜探头（1）放置在工件或者工件焊缝的检测区域表面上；开启超声检测仪并向多晶片多角度超声横波斜探头（1）内的压电晶片提供激发信号对工件或者工件焊缝厚度方向进行探伤；第三步（S3），数据分类处理：多晶片多角度超声横波斜探头（1）采集到的数据通过超声检测仪将多个角度的数据传递至工程电脑（3）上；在数据传递至工程电脑（3）上时，分析系统对接收到的数据进行处理；第四步（S4），数据显示：多个数据在工程电脑（3）中经过分析系统的分类，在工程电脑（3）的显示屏上进行分屏显示，将探测结果一次性的在工程电脑（3）的显示屏上展示出来；第五步（S5），数据分析：将工程电脑（3）的显示屏上分屏展示出的多个数据进行一一对比。2.根据权利要求1所述的一种多晶片多角度超声横波斜探头检测数据采集分析系统，其特征在于：所述分析系统主要分为数据接收模块、数据汇总模块、数据整理分类模块以及数据分屏输出模块四大模块；1）数据接收模块：通过数据线将多晶片多角度超声横波斜探头（1）采集到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建伟，廖远国，杜小虎，孔祥利，李学聪，卢贵武，何翠香，周广刚，孙晓亮，李佳，麻洪轩，周桐，
申请(专利权)人：北京环安工程检测有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11