本实用新型专利技术公开了一种寄生式超声自动检测系统，包括计算机、超声探头装置、超声卡和数控机床，超声探头装置通信连接至超声卡，超声卡通过PCI总线通信连接至计算机，还包括数控机床，计算机的输出端通过RS232串口连接至数控机床的控制端，超声探头装置包括探头架和超声探头，探头架夹持于数控机床的刀具装夹位置，超声探头连接至超声探头。本实用新型专利技术的技术效果在于，可以在无需设计和制造专用的超声检测试验台的前提下，借用普通多轴数控机床实现超声自动检测的功能，开发周期短、成本低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种超声自动检测系统，特别涉及一种基于普通多轴数控机床进行改造的寄生式超声检测系统。
技术介绍
超声无损检测技术在不损伤被检物使用性能与形状的条件下可判断被检物的状况，是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。超声检测可分为手动检测和自动检测二种方式，手动检测具有操作方便，检测成本低等优势，但存在检测效率低、缺陷难以精确定位和定量、且易受操作员个体差异的影响造成检测标准不统一，进而影响到超声检测的稳定性与可靠性。与手动检测相比，自动检测检测效率高、可精确定位定量缺陷，也不会受到操作员个体的影响。但目前超声自动检测大多需要建构多自由度的专用检测试验台以实现工件的超声C扫描成像，因此存在开发周期长，成本高等不足。
技术实现思路
为了解决现有超声无损检测技术检测成本和检测效率不能兼顾的技术问题，本技术提供一种不仅能保证检测效率，且实施成本也较低廉的寄生式超声自动检测系统。为了达到上述技术目的，本技术的技术方案是，一种寄生式超声自动检测系统，包括计算机、超声探头装置和超声卡，所述的超声探头装置通信连接至超声卡，所述的超声卡通信连接至计算机，其特征在于，还包括数控机床，所述的计算机的输出端连接至数控机床的控制端，所述的超声探头装置包括探头架和超声探头，所述的探头架夹持于数控机床的刀具装夹位置，所述的超声探头连接至超声架。所述的一种寄生式超声自动检测系统，所述的计算机通过RS232串口电连接至数控机床。所述的一种寄生式超声自动检测系统，所述的超声卡通过PCI总线通信连接至计算机。本技术的技术效果在于，可以在无需设计和制造专用的超声检测试验台的前提下，借用普通多轴数控机床实现超声自动检测的功能，开发周期短、成本低。下面结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术运动及采集同步实验的原理图；其中1为超声卡，2为数控机床，3为探头架，4为超声探头，5为工件，6为水槽，7为槽型试块。具体实施方式参见图1，本技术包括计算机、超声探头4装置、超声卡1和数控机床2，超声探头4装置通信连接至超声卡1，超声卡1通过PCI总线通信连接至计算机，还包括数控机床2，计算机的输出端通过RS232串口连接至数控机床2的控制端，超声探头4装置包括探头架3和超声探头4，探头架3夹持于数控机床2的刀具装夹位置，超声探头4连接至超声探头4。操作时，将要探测的工件5放置于水槽6中，本实施例采用汉川4轴XK714B型数控铣床作为寄生式系统的运动控制平台，将探头架3安装在机床的刀具装夹位置，通过串口通讯实现数控机床2的计算机控制；根据被测工件5的CAD模型与扫描步距自动生成探头运动路径，得到控制探头运动的各行数控G代码；在实时超声检测中，探头采集超声A波信号经超声卡1传入工控机，通过信号预处理后再提取缺陷的特征值，然后对缺陷进行超声C扫描图像，实时检测完成后再对C扫描图像处理，最后对缺陷进行定量、定位分析。具体操作过程为：连接数控机床2与计算机的串口通讯线，开启机床与计算机，机床回零，打开机床的CNC功能，让机床处于CNC控制状态。RS-232串口通信设置。利用VC++6.0中的MSComm控件，作为计算机的串口通信控件。打开已编译好的应用程序，根据机床串口配置，将计算机串口设置如下：波特率为9600，奇偶校验无，数据位8位，停止位1位，输入输出方式为二进制方式，缓冲区大小为1024。打开串口通信。发送启动识别字段“％_N_S32_MPF\\n；$PATH＝/_N_MPF_DIR”到机床，并以1秒为时间间隔，不断发送空指令“N％d0 G91 G01 X0 Y0 Z0 F500”，以维持机床一直处于准备阶段。只要有效运动指令到达即可运动。由于计算机对数控机床2实施的开环控制，不能实时反馈探头的当前位置，难以保证所采集超声信号来自精确的目标位置。因此，如果保证所采集超声信号来自精确的目标位置，是开发基于数控机床2的寄生式超声检测系统的前提。本技术的解决方案是：首先根据超声A波信号的特征值探求测量点与探头之间的位置联系，接着进行大量超声采集实验，获取数控机床2在不同速度、行程条件下经过测量的时耗参数，在此基础上利用插值的方法对数控机床2的运动特性进行分析并构建其运动特性模型，从而实现数控机床2的软闭环控制。软闭环控制是指在硬件条件下无法完成闭环控制的前提下，通过软件方法实现硬件闭环控制条件下所具备的位置反馈功能。参见图2，设计如图2所示的槽型试块7，将超声探头4置于试块边缘C点的上端，采集其回波的能量特征值E0。给定的行程L下让探头速度v使探头从A点向E点运动，其中探头会经历“响应时滞-加速-匀速-减速-停止”的运动过程，为描述数控机床2的运动特性，在采集软件程序中设定计时器，每隔0.01秒采集回波信号的能量特征值并与E0计较，当到达最佳匹配是记时终止，并输出机床运动时间t。基于以上原理进行运动及采集同步实验数据的采集：在固定的行程条件下，某一速度下时耗随位移变化的一组时耗数据。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种寄生式超声自动检测系统，包括计算机、超声探头装置和超声卡
(1)，所述的超声探头装置通信连接至超声卡(1)，所述的超声卡通信连接
至计算机，其特征在于，还包括数控机床(2)，所述的计算机的输出端连接
至数控机床的控制端，所述的超声探头装置包括探头架(3)和超声探头(4)，
所述的探头架(3)夹持于数控机...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雄兵，胡宏伟，倪培君，杨岳，刘希玲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：实用新型
国别省市：
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