【技术实现步骤摘要】
本技术属于超声无损检测领域，具体的涉及一种小型便于携带的同时测量应力和厚度的超声检测设备。
技术介绍
1、压力容器和管道广泛应用于现代工业中，为了保证其有效而安全的运行，需要测量和监控容器内的压力值，同时对材料的厚度通常也需要检测；轨道列车车体主要为型材或板材，在原材料生产过程及焊接工艺会导致翘曲变形、降低结构刚度、工件强度下降、影响尺寸稳定产生变形及开裂缺陷，需要检测残余应力值。金属材料内部应力的大小及其变化是衡量其可靠性的主要参考指标。而超声波所固有的特性,如穿透能力强、仪器设备简单、测量速度快、低成本等，因此利用超声波无损检测金属材料表面和内部的应力状况具有极大的潜力。
2、但是现有的超声应力测量分析仪采用的超声脉冲信号产生设备及超声信号采集设备体积较大，并没有很好的缩小体积，顶多是能跟便携工控机集成到一起，本身的超声检测模块叠加工控机之后体积大，质量重，在携带时往往比较费力，不够方便，检测时无法随身携带，且压力容器和管道检测时需要爬上趴下困难很大，无法随身携带。而且测厚一般是采用专门的超声测厚仪，超声测厚与超声应力也没有集成到一起。针对超声设备携带不便，专利cn201820951986.4提出的解决方法是专门设计了一套带有底板、推杆、滚轮、升降结构的平台来放置设备，虽然一定程度上便于移动，但是却相当于额外增加了一个小推车功能的机械结构，反而带来额外的不便。目前并没有找到制备更小型的易于携带的便携超声应力设备的解决方案。
技术实现思路
1、现有的超声应力检测设备因
2、该设备既可以通过外壳内部的直流电源模块连接直流电为超声信号发射和超声信号采集模块供电外，还可以通过外置的锂电池模块为设备供电；进一步地，所述锂电池模块包括锂电池滑动底座和锂电池组，所述锂电池滑动底座通过螺丝固定在所述外壳外部，所述锂电池组上有滑动接口与锂电池滑动底座固定，可以通过更换锂电池组持续为设备供电。
3、上述超声发射模块包括超声脉冲发生电路、激励电路，超声发射模块固定在金属外壳面板的内部，并通过金属外壳前面板上的bnc接口与超声发射探头相连，用于激励超声发射探头产生超声波。
4、上述超声接收模块包括模数转换电路、存储电路、通信电路，超声接收模块固定在金属外壳面板的内部，并通过金属外壳前面板上的bnc接口与超声接收探头相连，用于接收超声接收探头采集到的超声信号，该超声信号被存储电路存储后经过通信电路转移给信号处理模块，超声接收模块通过金属外壳前面板上的千兆以太网口或usb接口与信号处理模块进行通信。
5、所述超声发射探头和超声接收探头的频率为2.5mhz-15mhz；所述超声接收模块采集频率为2ghz，或者至少为1ghz以上，其通过千兆以太网口或usb接口与信号处理模块进行通信；上述外壳前面板上开有用于超声信号发送和超声信号接收以及信号处理模块相互通信连接的接口。
6、进一步地，超声接收探头和超声发射探头通过连接件连接，连接件上含有对称的斜面，斜面上有垂直的螺纹孔分别用于固定一发一收形式的超声接收探头和超声发射探头，使其材料表面呈θ角，满足超声应力测试所述θ角设置为≤第一临界角；连接件上还包括磁铁，用于吸附在铁磁性材料上。
7、上述信息处理模块包括能够装载在微型笔记本或台式机或工控机或开发板上相应的信息处理软件程序；该程序的功能模块包括波形选择模块和闸门控制模块、超声测厚及超声应力计算模块。
8、进一步地，信息处理模块包括装载有信息处理程序的微型笔记本或工控机或开发板硬件；该信息处理硬件的功能模块包括波形选择模块和闸门控制模块、超声测厚及超声应力计算模块。例如，采用可翻转屏幕的微型笔记本或触屏一体机笔记本或平板电脑，装载能进行超声应力及厚度检测的信息处理模块。
9、上述外壳前面板两侧突出呈耳状，其上有螺孔用于连接快接接口用于固定或连接背肩带随身携带，背肩带上至少包括两组挂绳快接结构，分别用于连接金属外壳上的螺孔实现快速连接，以及连接装载信息处理模块的微型电脑，使金属外壳佩戴在身体的一侧，微型电脑佩戴在身体的前侧，配合锂电池模块减少供电电源的束缚，实现便携式穿戴。
10、相比于目前超声应力检测设备只能集成在便携工控机上，设备重量大，体积大，携带不方便，非常不利于出行和野外检测，本实施例中将超声应力检测设备集成为小型便携模块，只要与安装超声应力检测软件的任意笔记本或触摸一体机通过以太网口或usb接口进行通讯，就可以实现超声应力检测，该小型便携超声应力检测设备的金属壳体外形尺寸不超过25cm*12cm*7cm，重量不超过1.5kg，非常小巧，重量轻，便于携带，配合合适的背肩带随身穿戴用于超声应力设备的携带和检测，方便压力容器和管道爬上爬下野外检测，而且集成了超声应力和厚度检测，可以同时完成.
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1.一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征在于：包括外壳（1）、超声信号发射模块（2）、超声信号接收模块（3）、电源模块、信号处理模块（4）；所述超声信号发射模块（2）和超声信号接收模块（3）固定在外壳（1）内部；所述电源模块包括直流电源模块和/或锂电池模块，用于给设备供电；所述外壳（1）上开有用于超声信号发射和超声信号接收以及信号处理模块相互通信连接的接口；所述超声信号发射模块（2）通过外壳（1）上的发射接口（5）与超声发射探头（7）相连；所述超声信号接收模块（3）通过外壳（1）上的接收接口（6）与超声接收探头（8）相连；所述信号处理模块（4）利用通信接口通过外壳上的接口与超声信号发射模块（2）、超声信号接收模块（3）相连，用于处理采集的超声信号进行超声应力数据和超声测厚数据的计算。
2.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述外壳上有至少一对螺孔（11），用于设备固定或与背肩带连接用于便携移动；所述外壳（1）面板上有螺孔（11）用于连接快接接口用于固定或连接背肩带随身携带，配合锂电池模块减少供电电源的
3.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述直流电源模块固定在外壳（1）的面板内部；所述锂电池模块包括锂电池滑动底座（12）和锂电池组，所述锂电池滑动底座（12）通过螺丝固定在所述外壳（1）外部，所述锂电池组上有滑动接口与锂电池滑动底座（12）固定，可以通过更换锂电池组，持续为设备供电。
4. 根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：如权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量超声应力的设备，其特征在于：所述外壳（1）面板上与超声接收探头（8）和超声发射探头（7）连接所用的接口为BNC接口；所述信号处理模块(4)通过USB(9)和/或以太网（10）接口与超声信号发射模块（2）、超声信号接收模块（3）相连进行通信。
5.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述超声信号发射模块（2）包括超声脉冲发生电路、激励电路，用于激励超声发射探头产生超声波；所述超声信号接收模块（3）包括模数转换电路、存储电路、通信电路，用于采集来自超声接收探头接收得到的超声信号。
6.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述超声接收探头（8）和超声发射探头（7）通过连接件（14）连接，所诉连接件上含有对称的斜面，斜面上有垂直的螺纹孔分别用于固定一发一收形式的超声接收探头（8）和超声发射探头（7），使其材料表面呈θ角，所述θ角设置小于第一临界角。
7.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述超声发射探头和超声接收探头的频率为2.5MHz-15MHz；所述超声信号接收模块（3）采集频率至少为1GHz 以上，其通过千兆以太网口或USB 接口与信号处理模块进行通信。
8.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述信号处理模块（4）包括微型笔记本或工控机或开发板硬件，所述信号处理模块（4）的功能模块包括波形选择模块和闸门控制模块、超声测厚及超声应力计算模块。
...【技术特征摘要】
1.一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征在于：包括外壳（1）、超声信号发射模块（2）、超声信号接收模块（3）、电源模块、信号处理模块（4）；所述超声信号发射模块（2）和超声信号接收模块（3）固定在外壳（1）内部；所述电源模块包括直流电源模块和/或锂电池模块，用于给设备供电；所述外壳（1）上开有用于超声信号发射和超声信号接收以及信号处理模块相互通信连接的接口；所述超声信号发射模块（2）通过外壳（1）上的发射接口（5）与超声发射探头（7）相连；所述超声信号接收模块（3）通过外壳（1）上的接收接口（6）与超声接收探头（8）相连；所述信号处理模块（4）利用通信接口通过外壳上的接口与超声信号发射模块（2）、超声信号接收模块（3）相连，用于处理采集的超声信号进行超声应力数据和超声测厚数据的计算。
2.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述外壳上有至少一对螺孔（11），用于设备固定或与背肩带连接用于便携移动；所述外壳（1）面板上有螺孔（11）用于连接快接接口用于固定或连接背肩带随身携带，配合锂电池模块减少供电电源的束缚。
3.根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征是：所述直流电源模块固定在外壳（1）的面板内部；所述锂电池模块包括锂电池滑动底座（12）和锂电池组，所述锂电池滑动底座（12）通过螺丝固定在所述外壳（1）外部，所述锂电池组上有滑动接口与锂电池滑动底座（12）固定，可以通过更换锂电池组，持续为设备供电。
4. 根据权利要求1 所述的一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：周冰，
申请(专利权)人：苏州爱思尔提科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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