一种超声波探伤及耦合监测设备及方法技术

本发明专利技术涉及超声波应用技术领域，公开了一种超声波探伤及耦合监测设备及方法，包括：超声波换能器，用于向目标物体发送超声波并接收反射波；耦合监测器，用于测量超声波换能器与目标物体之间的耦合压力值，以及测量超声波换能器与目标物体之间接触面的耦合电阻率；控制器，与超声波换能器连接，用于向超声波换能器发送用以生成超声波的触发信号，以及获取反射波并根据反射波生成探伤结果；控制器还与耦合监测器连接，用于根据耦合压力值和耦合电阻率生成耦合结果，并根据耦合结果调整超声波换能器的超声波发射频率。本发明专利技术使得使用者能够及时获知接触面的耦合情况，并且避免了接触面在恢复至耦合良好的过程中所出现的能源浪费的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波探伤及耦合监测设备及方法


[0001]本专利技术涉及超声波应用
，尤其涉及一种超声波探伤及耦合监测设备及方法。

技术介绍

[0002]现有的超声波工业检测探头实施检测过程中，需要在超声波换能器的超声波振子表面与目标物体之间的接触面上，充入足够的耦合剂(水，甘油，煤油，浆糊等)，使得超声波换能器发出的超声波，及目标物体反射的反射波能够正常的传导在超声波换能器和目标物体之间，进而完成超声波探伤工作。
[0003]然而，在上述接触面出现耦合不良的情况时，如果使用者无法及时获知耦合不良的情况，将会导致使用者因耦合不良得到错误的探伤结果；并且，使用者在对超声波换能器与目标物体之间位置关系进行调整，使所述接触面恢复至耦合良好的过程中，还会因超声波换能器仍发送高段频率(即：超声波换能器在正常探伤工作下的工作频率)的超声波，导致超声波换能器的因长时间发送无法探伤的超声波，造成能源浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种超声波探伤及耦合监测设备及方法，用于解决现有技术存在的使用者无法及时获知耦合不良的情况，以及在使接触面恢复至耦合良好的过程中，因长时间发送无法探伤的超声波，造成能源浪费的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种超声波探伤及耦合监测设备，包括：
[0006]超声波换能器，用于向目标物体发送超声波，并接收由所述目标物体反射所述超声波所形成的反射波；
[0007]耦合监测器，用于测量所述超声波换能器与所述目标物体之间的耦合压力值，以及测量所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率；
[0008]控制器，与所述超声波换能器连接，用于向所述超声波换能器发送用以生成所述超声波的触发信号，以及获取所述反射波并根据所述反射波生成探伤结果；所述控制器还与所述耦合监测器连接，用于根据所述耦合压力值和所述耦合电阻率生成耦合结果，并根据所述耦合结果调整所述超声波换能器的超声波发射频率。
[0009]上述方案中，所述控制器包括：
[0010]触发电路，与所述超声波换能器连接，用于向所述超声波换能器发送触发信号，使所述超声波换能器生成所述超声波；
[0011]放大电路，与所述超声波换能器连接，用于获取所述超声波换能器接收到的所述反射波，并将所述反射波转为反射电信号，及对所述反射电信号进行放大形成放大电信号；
[0012]超声波接收集成芯片，与所述超声波换能器连接，用于将所述放大电信号转为所述反射信号，并将所述反射信号作为所述探伤结果。
[0013]上述方案中，所述耦合监测器包括：
[0014]压力监测机构，与所述控制器连接，用于测量所述超声波探伤仪与所述目标物体之间的耦合压力；
[0015]电阻监测机构，与所述控制器连接，用于测量所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率。
[0016]上述方案中，所述控制器还包括：耦合判断电路，分别与所述压力监测机构和所述电阻监测机构连接，用于获取所述耦合压力和所述耦合电阻率，根据所述耦合压力和所述耦合电阻率生成耦合结果；所述耦合判断电路还与所述触发电路连接，使所述触发电路根据所述耦合结果调整其发送所述触发信号的频率。
[0017]上述方案中，所述超声波探伤及耦合监测设备还包括：底部具有开口的壳体，所述超声波换能器、所述压力监测机构、所述电阻监测机构和所述控制器分别固定在所述壳体内部；其中，所述超声波换能器的超声波振子位于所述开口处，所述压力监测机构的压力监测件位于所述开口处，所述电阻监测机构的电阻测量件位于所述开口处。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提供一种超声波探伤及耦合监测方法，运行在所述超声波探伤及耦合监测设备中，包括：
[0019]通过控制器使耦合监测器测量所述超声波换能器与所述目标物体之间的耦合压力值，以及所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率；
[0020]判断所述耦合压力值是否大于预置的标定压力阈值，且，所述耦合电阻率是否小于预置的标定电阻阈值；
[0021]若是，则生成耦合良好的耦合结果，通过控制器使超声波换能器按照预置的高段频率发送超声波，及获取超声波换能器接收到的由目标物体反射所述超声波所形成的反射波，并根据所述反射波生成探伤结果；
[0022]若否，则生成耦合不良的耦合结果，并通过所述控制器使超声波换能器按照预置的低段频率发送超声波。
[0023]上述方案中，所述通过控制器使耦合监测器测量所述超声波换能器与所述目标物体之间的耦合压力值，以及所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率之前，所述方法还包括：
[0024]获取标定压力阈值和标定电阻阈值，以及高段频率和低段频率；其中，所述高段频率和所述低段频率分别定义了超声波换能发送的超声波的频率。
[0025]上述方案中，所述判断所述耦合压力值是否大于预置的标定压力阈值，且，所述耦合电阻率是否小于预置的标定电阻阈值，包括：
[0026]将所述标定压力阈值对应的电压输入到压力比较器的第一压力输入端上，将所述耦合压力值对应的电压输入到压力比较器的第二压力输入端上；
[0027]运行所述压力比较器对所述标定压力阈值的电压，和所述耦合压力值对应的电压进行比较；若所述耦合压力值的电压大于所述标定压力阈值的电压，则使所述压力比较器的压力输出端生成高电平，若所述耦合压力值的电压不大于所述标定压力阈值的电压，则使所述压力比较器的压力输出端生成低电平；
[0028]将所述标定电阻阈值对应的电压输入到电阻比较器的第一输入端上，将所述耦合电阻率对应的电压输入到电阻比较器的第二压力输入端上；
[0029]运行所述电阻比较器对所述标定电阻阈值的电压，和所述耦合电阻值对应的电压
进行比较；若所述耦合电阻值的电压小于所述标定电阻阈值的电压，则使所述电阻比较器的电阻输出端生成高电平，若所述耦合电阻值的电压不小于所述标定电阻阈值的电压，则使所述电阻比较器的电阻输出端生成低电平；
[0030]将所述压力比较器的压力输出端和所述电阻比较器的电阻输出端，接入到预置的与门电路的输入端上，运行所述与门电路用以判断所述与门电路的输入端接收到的电平是否均为高电平；若是，则判定所述超声波换能器和所述目标物体之间耦合良好；若否，则判定所述超声波换能器和所述目标物体之间耦合不良。
[0031]上述方案中，所述通过控制器使超声波换能器按照预置的高段频率发送超声波，包括：
[0032]通过控制器将调整触发电路的脉冲频率调整为高段频率；
[0033]通过所述控制器向所述超声波换能器发送频率为所述高段频率的脉冲电流，使所述超声波换能器发送所述高段频率的超声波；
[0034]所述通过所述控制器使超声波换能器按照预置的低段频率发送超声波，包括：
[0035]通过控制器将调整触发电路的脉冲频率调整为低段频率；
[0036]通过所述控制器向所述超声波换能器发送频率为所述低段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波探伤及耦合监测设备，其特征在于，包括：超声波换能器，用于向目标物体发送超声波，并接收由所述目标物体反射所述超声波所形成的反射波；耦合监测器，用于测量所述超声波换能器与所述目标物体之间的耦合压力值，以及测量所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率；控制器，与所述超声波换能器连接，用于向所述超声波换能器发送用以生成所述超声波的触发信号，以及获取所述反射波并根据所述反射波生成探伤结果；所述控制器还与所述耦合监测器连接，用于根据所述耦合压力值和所述耦合电阻率生成耦合结果，并根据所述耦合结果调整所述超声波换能器的超声波发射频率。2.根据权利要求1所述的超声波探伤及耦合监测设备，其特征在于，所述控制器包括：触发电路，与所述超声波换能器连接，用于向所述超声波换能器发送触发信号，使所述超声波换能器生成所述超声波；放大电路，与所述超声波换能器连接，用于获取所述超声波换能器接收到的所述反射波，并将所述反射波转为反射电信号，及对所述反射电信号进行放大形成放大电信号；超声波接收集成芯片，与所述超声波换能器连接，用于将所述放大电信号转为所述反射信号，并将所述反射信号作为所述探伤结果。3.根据权利要求1所述的超声波探伤及耦合监测设备，其特征在于，所述耦合监测器包括：压力监测机构，与所述控制器连接，用于测量所述超声波探伤仪与所述目标物体之间的耦合压力；电阻监测机构，与所述控制器连接，用于测量所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率。4.根据权利要求3所述的超声波探伤及耦合监测设备，其特征在于，所述控制器还包括：耦合判断电路，分别与所述压力监测机构和所述电阻监测机构连接，用于获取所述耦合压力和所述耦合电阻率，根据所述耦合压力和所述耦合电阻率生成耦合结果；所述耦合判断电路还与所述触发电路连接，使所述触发电路根据所述耦合结果调整其发送所述触发信号的频率。5.根据权利要求3所述的超声波探伤及耦合监测设备，其特征在于，所述超声波探伤及耦合监测设备还包括：底部具有开口的壳体，所述超声波换能器、所述压力监测机构、所述电阻监测机构和所述控制器分别固定在所述壳体内部；其中，所述超声波换能器的超声波振子位于所述开口处，所述压力监测机构的压力监测件位于所述开口处，所述电阻监测机构的电阻测量件位于所述开口处。6.一种超声波探伤及耦合监测方法，运行在所述超声波探伤及耦合监测设备中，其特征在于，包括：通过控制器使耦合监测器测量所述超声波换能器与所述目标物体之间的耦合压力值，以及所述超声波换能器与所述目标物体之间接触面的耦合电阻率；判断所述耦合压力值是否大于预置的标定压力阈值，且，所述耦合电阻率是否小于预置的标定电阻阈值；若是，则生成耦合良好的耦合结果，通过控制器使超声波换能器按照预置的高段频率
发送超声波，及获取超声波换能器接收到的由目标物体反射所述超声波所形成的反射波，并根据所述反射波生成探伤结果；若否，则生成耦合不良的耦合结果，并通过所述控制器使超声波换能器按照预置的低段...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，
申请(专利权)人：艾因蒂克科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：