一种弯管裂纹无线超声检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种弯管裂纹无线超声检测系统，包括：工控机、第一射频通信模块、第二射频通信模块、超声采集器及检测探头；所述的工控机通过USB数据线与所述的第一射频模块连接，所述的第一射频通信模块与第二射频通信模块无线连接，所述的第二射频通信模块通过USB数据线所述的超声采集器连接，所述的超声采集器通过同轴电缆与所述的检测探头连接；所述的工控机通过所述的第一射频通信模块及第二射频通信模块向所述的超声采集器发送控制信号，所述的超声采集器根据所述的控制信号进行超声信号检测，并将检测的所述超声信号发送给所述的工控机。本发明专利技术可以解决现有技术中存在的速度慢及用网线传输容易造成的绕线、接触不良、通讯故障的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于热煨弯裂纹检测技术，特别是关于一种弯管裂纹无线超声检测系统。
技术介绍
目前，在长输管道建设中大量应用热煨弯管，现有的常用的对热煨弯管的超声裂纹的检测分为两种，一种是通过手持超声检测仪逐点对弯管部位进行检测，由于这种检测方法需要人工进行弯管管体各个位置的检测，检测速度慢，使得整个检测过程的时间较长，且不能对检测数据进行存储分析；另一种是通过自动扫查装置对弯管管体裂纹进行检测，该装置在弯管内进行自动检测时，信号传输通过网线完成，网线在检测时容易反复缠绕，容易产生接触不良、通讯故障甚至断裂的问题。因此，亟需一种全新的热煨弯管裂纹检测的信号采集和存储方案，从根本上解决上述现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种弯管裂纹无线超声检测系统，以解决现有技术中存在的速度慢、不能存储分析，用网线传输容易造成的绕线、接触不良、通讯故障的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种弯管裂纹无线超声检测系统，其特征在于，所述的弯管裂纹无线超声检测系统包括工控机、第一射频通信模块、第二射频通信模块、超声采集器及检测探头；所述的工控机通过USB数据线与所述的第一射频模块连接，所述的第一射频通信模块与第二射频通信模块无线连接，所述的第二射频通信模块通过USB数据线所述的超声采集器连接，所述的超声采集器通过同轴电缆与所述的检测探头连接；所述的工控机通过所述的第一射频通信模块及第二射频通信模块向所述的超声采集器发送控制信号，所述的超声采集器根据所述的控制信号控制所述的检测探头进行超声信号检测，并将检测的所述超声信号发送给所述的工控机。 进一步地，所述的检测探头包括用于检测弯管内部裂纹及轴向和深度的三维坐标的TOFD探头及用于检测弯管表面裂纹的横向探头。进一步地，所述的TOFD探头包括T0FD发射探头及TOFD接收探头。进一步地，所述的横向探头包括横向发射探头及横向接收探头。进一步地，所述的超声采集器包括USB接口电路、FPGA电路、超声信号发射电路、模拟信号输入电路及A/D数模转换电路；所述的USB接口电路与FPGA电路连接，所述的FPGA电路与超声信号发射电路连接，所述的超声信号发射电路与模拟信号输入电路连接，所述的模拟信号输入电路与A/D数模转换电路连接，所述的A/D数模转换电路与FPGA电路连接。进一步地，所述的第一射频通信模块及二射频通信模块分别包括天线。进一步地，所述的第一射频通信模块及第二射频通信模块分别包括天线。本专利技术实施例的有益效果在于，本专利技术的弯管裂纹无线超声检测系统可以解决现有技术中存在的速度慢、不能存储分析，用网线传输容易造成的绕线、接触不良、通讯故障的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例弯管裂纹无线超声检测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例超声发射电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例数字信号到FPGA的接口电路示意图；图4为本专利技术实施例的模拟信号输入电路示意图；图5为本专利技术实施例的A/D数模转换电路示意图；图6时本专利技术实施例FPGA电路与USB接口的外围电路；图7是FPGA电路与第二射频通信模块103的USB接口电路的连接示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供一种弯管裂纹无线超声检测系统，该弯管裂纹无线超声检测系统包括工控机101、第一射频通信模块102、第二射频通信模块103、超声采集器104及检测探头。工控机101通过USB数据线与第一射频模块102连接(工控机101的USB接口连接射第一频通信模块102的USB接口)，第二射频通信模块103通过USB数据线超声采集器104连接(第二射频通信模块103的USB接口与超声采集器的通讯口连接)，超声采集器104通过同轴电缆与检测探头连接。第一射频通信模块102及第二射频通信模块103均包含天线，二者之间无线连接，解决了用网线传输容易造成的绕线、接触不良、通讯故障的问题。工控机101通过第一射频通信模块102及第二射频通信模块103向超声采集器104发送控制信号。超声采集器104通过第二射频通信模块103的USB接口接收程序软件传过来的控制字，按照接收的控制字对超声发射接收过程进行控制，并把接收的超声信号以数据包的形式传输给工控机101。如图1所示，检测探头包括T0FD探头(C563-SM)及横向探头(PRI7. 5)，TOFD探头用于检测弯管内部裂纹及轴向和深度的三维坐标，横向探头用于检测弯管表面裂纹的，解决了 TOFD检测技术存在表面盲区、对表面缺陷容易漏检的技术难题，用于热煨弯管质量评判。TOFD探头及横向探头均未一对，采用一发一收的工作方式，TOFD探头包括T0FD发射探头及TOFD接收探头，横向探头包括横向发射探头及横向接收探头。图1中的工控机101采用JPC-1504类产品，两个射频通信模块可选择CC1100型号产品，TOFD探头可选C563-SM类产品，横向探头可选PRI7. 5类产品。超声采集器104包括USB接口电路、FPGA电路、超声信号发射电路、模拟信号输入电路及A/D数模转换电路，FPGA电路为超声采集器104的整个电路的核心部分。USB接口电路与FPGA电路连接，FPGA电路与超声信号发射电路连接，超声信号发射电路与模拟信号输入电路连接，模拟信号输入电路与A/D数模转换电路连接，A/D数模转换电路与FPGA电路连接。由FPGA芯片构成超声信号采集系统，FPGA芯片采用EP2S30F672C3，属于AltraStratix II系列，FPGA的配置通过设计的USB接口下载配置。模拟信号输入电路、A/D数模转换电路及FPGA电路时本领域技术人员公知的典型的应用电路，本实施例中给出的应用电路仅用于说明本专利技术的可实现性，并不用于限定本专利技术。超声发射电路的结构如图2所示，超声发射电路向TOFD发射探头及横向发射探头发射负脉冲信号，脉冲信号的宽度由FPGA电路控制，负脉冲信号经TOFD发射探头及横向发射探头压电转换，产生超声波，超声波在弯管管壁中传播，遇到缺陷时，反射回波信号，被TOFD接收探头及横向接收探头接收，经超声信号采集电路处理，被FPGA电路接收，经FPGA电路运算处理后，通过第二射频通信模块103传输给工控机101，进行显示和缺陷评判。同时FPGA电路接收工控机101的参数文件，对超声采集器104的整个电路进行控制。超如图2所示，由FPGA电路来的发射脉冲信号SEND1、SEND2 (如图3所示)控制驱动芯片MAX4420，由MAX4420和MOS驱动管Q1、Q2产生负脉冲超声激励信号0UT1、0UT2，分别到TOFD发射探头和横向发射探头，发射电压达一 200VDC，发射脉宽可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯管裂纹无线超声检测系统，其特征在于，所述的弯管裂纹无线超声检测系统包括：工控机、第一射频通信模块、第二射频通信模块、超声采集器及检测探头；所述的工控机通过USB数据线与所述的第一射频模块连接，所述的第一射频通信模块与第二射频通信模块无线连接，所述的第二射频通信模块通过USB数据线所述的超声采集器连接，所述的超声采集器通过同轴电缆与所述的检测探头连接；所述的工控机通过所述的第一射频通信模块及第二射频通信模块向所述的超声采集器发送控制信号，所述的超声采集器根据所述的控制信号控制所述的检测探头进行超声信号检测，并将检测的所述超声信号发送给所述的工控机。

【技术特征摘要】
1.一种弯管裂纹无线超声检测系统，其特征在于，所述的弯管裂纹无线超声检测系统包括工控机、第一射频通信模块、第二射频通信模块、超声采集器及检测探头；所述的工控机通过USB数据线与所述的第一射频模块连接，所述的第一射频通信模块与第二射频通信模块无线连接，所述的第二射频通信模块通过USB数据线所述的超声采集器连接，所述的超声采集器通过同轴电缆与所述的检测探头连接；所述的工控机通过所述的第一射频通信模块及第二射频通信模块向所述的超声采集器发送控制信号，所述的超声采集器根据所述的控制信号控制所述的检测探头进行超声信号检测，并将检测的所述超声信号发送给所述的工控机。2.根据权利要求1所述的弯管裂纹无线超声检测系统，其特征在于，所述的检测探头包括用于检测弯管内部裂纹及轴向和深度的三维坐标的TOFD探头及用于检测弯管表面裂纹的横向探头。3.根据权利要求2所述的弯管裂纹无线超声检...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘全利，陈浩，李佳，薛岩，白世武，王玮，杨天冰，吴江桥，吕新昱，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气管道局，
类型：发明
国别省市：