主/辅通道超声波检测系统及电子设备技术方案

本发明专利技术提供一种主/辅通道超声波检测系统及电子设备，检测系统包括：N个超声波探头，N路选择开关，超声波发射模块，超声波接收模块；在超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头未设置辅助通道，则令第i路选择开关断开，第i+1路选择开关接通；当下一同步脉冲发射后，对第i+1个探头的超声波数据进行采集；i为大于等于1，小于N的正整数；若针对第i个探头设置辅助通道，则令第i路选择开关保持接通状态，第i+1路选择开关保持断开状态，当下一同步脉冲发射后，对针对第i个探头设置的辅助通道进行超声波数据采集。本发明专利技术避免了由于缺陷信号过载而重复检测的问题，实现超声检测系统小型化和轻量化。

Main/Auxiliary Channel Ultrasound Detection System and Electronic Equipment

The invention provides a main/auxiliary channel ultrasonic detection system and an electronic device, which includes: N ultrasonic probes, N-way selection switch, ultrasonic transmitting module and ultrasonic receiving module; after the current ultrasonic data for the first probe are collected by the ultrasonic receiving module, if no auxiliary channel is set for the first probe, the first choice switch is disconnected, and the second choice switch is disconnected. + The first choice switch is turned on; when the next synchronous pulse is launched, the ultrasonic data of the first probe is collected; I is a positive integer greater than or equal to 1, less than N; if the auxiliary channel is set for the second probe, the second choice switch is kept on, the first choice switch is kept off, and the second choice switch is set for the first probe after the next synchronous pulse is launched. Ultrasound data acquisition is carried out in the auxiliary channel. The invention avoids the problem of repeated detection due to the overload of defect signal, realizes the miniaturization and lightweight of the ultrasonic detection system.

【技术实现步骤摘要】
主/辅通道超声波检测系统及电子设备
本专利技术属于核电站在役检查
，涉及一种检测系统，特别是涉及一种主/辅通道超声波检测系统及电子设备。
技术介绍
核电站每隔1年或1年半要进行换料并进行检维修，特别是关键设备具有严格的检查规范和程序。例如一回路的压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主管道等。这些设备的焊缝一般采用超声波检测技术进行检测，往往采用多个折射角探头，每个角度探头布置四个方向对焊缝进行全体积检测，因此一次扫查需要8-16个超声探头，需要多通道超声波探伤仪。在传统的多通道超声波检测仪器中往往是多个探头、对应多个收发电路、多个放大器、多个带通滤波器，公用一个模数转换器(多通道循环利用)。不具备辅助通道功能，即不具有一个探头信号输出多个幅度不同的信号。核电站关键设备往往带有辐射，长时间工作会对人体造成伤害，而且检测设备比较庞大，如压力容器检测采用远程控制机器手。另外核电站检维修的时间窗口很有限，需要在有限的时间内完成检维修工作。在超声波检测过程中，按着程序要求设置的增益，有时因为缺陷比较大，往往会造成检测信号过载，不能正确对缺陷进行定性和定量，这时必须降低增益重新采集。为了避免因信号过载而重新数据采集现象的发生，需要对同一个探头的信号设置几个不同的增益，得到增益不同的信号，即设置辅助通道(也称为软通道)，即使某个通道信号过载，还有其他增益低的信号不过载通道可利用对信号进行分析。因此，如何提供一种主/辅通道超声波检测系统及电子设备，以解决现有技术中因信号过载而重新数据采集现象的发生等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种主/辅通道超声波检测系统及电子设备，用于解决现有技术中因信号过载而重新数据采集现象的发生的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种主/辅通道超声波检测系统，所述主/辅通道超声波检测系统包括：N个超声波探头，与N个超声波探头对应的N路选择开关；N为大于1正整数；与所述多路选择开关连接的超声波发射模块，用于发射超声波数据；分别与所述多路选择开关和超声波发射模块连接的超声波接收模块，用于接收通过一路选择开关和一个超声波探头反馈的超声波数据；其中，在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头未设置辅助通道，则令第i路选择开关断开，第i+1路选择开关接通；当下一同步脉冲发射后，对第i+1个探头的超声波数据进行采集；i为大于等于1，小于N的正整数；在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头设置辅助通道，则令所述第i路选择开关保持接通状态，第i+1路选择开关保持断开状态，当下一同步脉冲发射后，对针对第i个探头设置的辅助通道进行超声波数据采集；针对第i个探头设置辅助通道指针对第i个探头设置不同增益，并通过主通道输出增益不同的超声波数据。于本专利技术的一实施例中，所述超声波发射模块包括：同步脉冲发射单元，驱动单元、开关单元及充放电单元；所述同步脉冲发射单元用于根据采样频率发射所述同步脉冲；与所述同步脉冲发射单元电性连接的驱动单元用于在接收到所述同步脉冲时，驱动所述同步脉冲，使所述同步脉冲上升；与所述驱动单元电性连接的开关单元用于在所述驱动单元驱动所述同步脉冲上升时，处于导通状态；或在所述同步脉冲通过后，处于截止状态；与所述开关单元电性连接的充放电单元用于待所述开关单元导通后，进入放电状态，并将所产生的反向尖脉冲施加于第i个探头上，通过第i个探头发射超声波数据至所述超声波接收模块；或在所述开关单元截止后，进入充电状态。于本专利技术的一实施例中，所述开关单元采用包括阳极，阴极，控制极的可控硅管；所述充放电单元包括充电电容，第一二极管，第二二极管，第一电阻；其中，所述充电电容的一端与开关单元的阳极连接，充电电容的另一端与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端接地，第二二极管的阳极与充电电容的另一端连接，第二二极管的阴极接地，开关单元的阴极接地。于本专利技术的一实施例中，所述超声波发射模块还包括与所述开关单元及充放电单元电性连接的高压单元，及与高压单元电性连接的第一数字电位单元；其中，在采集超声波数据前，通过所述第一数字电位单元对所述高压单元的电压进行设置；或在每采集一幅超声波数据之后，通过所述第一数字电位单元对所述高压单元的电压进行设置。于本专利技术的一实施例中，当同步脉冲发送出，同步脉冲上升，使所述可控硅管导通，充电电容通过第一电阻放电；当所述同步脉冲通过所述可控硅管后，所述可控硅管截止，所述高压单元对所述充电电容充电。于本专利技术的一实施例中，所述超声波接收模块包括信号接收单元、信号放大单元、滤波单元、模数转换单元、数据缓冲单元及数据处理单元；其中，所述信号接收单元用于接收所述超声波发射单元所发射的超声波数据，并对所述超声波数据进行限幅；与所述信号接收单元电性连接的所述信号放大单元用于对所述超声波数据进行放大；与所述信号放大单元电性连接的滤波单元用于对放大后的超声波数据进行滤波；与所述滤波单元电性连接的模数转换单元用于将滤波后的超声波数据进行数据化；与所述模数转换单元电性连接的数据缓冲单元用于对数据化后的超声波数据进行多幅数据叠加去噪及数据取最大处理；与所述数据缓冲单元电性连接的数据处理单元用于对通过所述数据缓存单元处理过的数据进行小波变换和傅里叶变换处理。于本专利技术的一实施例中，所述信号接收单元包括第一电容、第二电阻、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管；其中，第一电容的一端与所述多路选择开关连接，第一电容的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第三二极管的阳极连接，第三二极管的阴极与第四二极管的阴极连接，第四二极管的阳极与第六二极管的阴极连接，第六二极管的阳极与第五二极管的阳极连接，第五二极管的阴极与第三二极管的阳极连接；所述信号放大单元采用宽频带放大器，所述滤波单元采用带通滤波器；所述宽频带放大器包括第一端口，第二端口，第三端口，第四端口；其中，所述第一端口与第二电阻的另一端连接，所述第二端口与所述带通滤波器的输入端连接。于本专利技术的一实施例中，所述超声波接收模块还包括与所述宽频带放大器的第三端口连接的第二数字电位单元；其中，在采集超声波数据前，通过所述第二数字电位单元对所述信号放大单元的放大增益进行设置；或在每采集一幅超声波数据之后，通过所述第二数字电位单元对所述信号放大单元的放大增益进行设置。本专利技术另一方面提供一种电子设备，所述电子设备包括所述的主/辅通道超声波检测系统。如上所述，本专利技术的主/辅通道超声波检测系统及电子设备，具有以下有益效果：第一，通过多个主通道(实通道)分时复用一个发射电路、一个放大器、一个带通滤波器和一个A\D转换器，实现超声检测系统小型化和轻量化。第二，实现每个主通道(探头或硬通道)可以产生多个不同增益的辅助通道(即软通道)，避免了由于缺陷信号过载而重复检测的问题。附图说明图1A显示为本专利技术的主/辅通道超声波检测系统于一实施例中的原理结构示意图。图1B显示为本专利技术主/辅通道超声波检测系统的一实施电路图。图2显示为本专利技术的电子设备的原理结构示意图。元件标号说明1主/辅通道超声波检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主/辅通道超声波检测系统，其特征在于，所述主/辅通道超声波检测系统包括：N个超声波探头，与N个超声波探头对应的N路选择开关；N为大于1正整数；与所述多路选择开关连接的超声波发射模块，用于发射超声波数据；分别与所述多路选择开关和超声波发射模块连接的超声波接收模块，用于接收通过一路选择开关和一个超声波探头反馈的超声波数据；其中，在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头未设置辅助通道，则令第i路选择开关断开，第i+1路选择开关接通；当下一同步脉冲发射后，对第i+1个探头的超声波数据进行采集；i为大于等于1，小于N的正整数；在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头设置辅助通道，则令所述第i路选择开关保持接通状态，第i+1路选择开关保持断开状态，当下一同步脉冲发射后，对针对第i个探头设置的辅助通道进行超声波数据采集；针对第i个探头设置辅助通道指针对第i个探头设置不同增益，并通过主通道输出增益不同的超声波数据。

【技术特征摘要】
1.一种主/辅通道超声波检测系统，其特征在于，所述主/辅通道超声波检测系统包括：N个超声波探头，与N个超声波探头对应的N路选择开关；N为大于1正整数；与所述多路选择开关连接的超声波发射模块，用于发射超声波数据；分别与所述多路选择开关和超声波发射模块连接的超声波接收模块，用于接收通过一路选择开关和一个超声波探头反馈的超声波数据；其中，在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头未设置辅助通道，则令第i路选择开关断开，第i+1路选择开关接通；当下一同步脉冲发射后，对第i+1个探头的超声波数据进行采集；i为大于等于1，小于N的正整数；在所述超声波接收模块采集完针对第i个探头的当前超声波数据后，若针对第i个探头设置辅助通道，则令所述第i路选择开关保持接通状态，第i+1路选择开关保持断开状态，当下一同步脉冲发射后，对针对第i个探头设置的辅助通道进行超声波数据采集；针对第i个探头设置辅助通道指针对第i个探头设置不同增益，并通过主通道输出增益不同的超声波数据。2.根据权利要求1所述的主/辅通道超声波检测系统，其特征在于，所述超声波发射模块包括：同步脉冲发射单元，驱动单元、开关单元及充放电单元；所述同步脉冲发射单元用于根据采样频率发射所述同步脉冲；与所述同步脉冲发射单元电性连接的驱动单元用于在接收到所述同步脉冲时，驱动所述同步脉冲，使所述同步脉冲上升；与所述驱动单元电性连接的开关单元用于在所述驱动单元驱动所述同步脉冲上升时，处于导通状态；或在所述同步脉冲通过后，处于截止状态；与所述开关单元电性连接的充放电单元用于待所述开关单元导通后，进入放电状态，并将所产生的反向尖脉冲施加于第i个探头上，通过第i个探头发射超声波数据至所述超声波接收模块；或在所述开关单元截止后，进入充电状态。3.根据权利要求2所述的主/辅通道超声波检测系统，其特征在于，所述开关单元采用包括阳极，阴极，控制极的可控硅管；所述充放电单元包括充电电容，第一二极管，第二二极管，第一电阻；其中，所述充电电容的一端与开关单元的阳极连接，充电电容的另一端与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端接地，第二二极管的阳极与充电电容的另一端连接，第二二极管的阴极接地，开关单元的阴极接地。4.根据权利要求2所述的主/辅通道超声波检测系统，其特征在于，所述超声波发射模块还包括与所述开关单元及充放电单元电性连接的高压单元，及与高压单元电性连接的第一数字电位单元；其中，在采集超声波数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓景珊，陶泽勇，刘一舟，周路生，
申请(专利权)人：国核电站运行服务技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31