CN102135502A - 一种激光探伤系统及其探伤方法 - Google Patents

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刘承香
王仁龙
阮双琛
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Shenzhen University
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Abstract

本发明适用于测试技术领域，提供了一种激光探伤系统及其探伤方法，系统包括CCD摄像机、主机、与主机连接的显示器、机械平台以及设于机械平台上的激光测距传感器；CCD摄像机用于对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至主机，主机通过显示器对图像进行显示以供用户对待测物体的损伤部位进行定位；主机再根据用户的指令控制机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于激光测距传感器的可测范围之内；激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过信息处理器传送至所述主机。本发明采用激光测距传感器，实现高精度测量；由主机远程控制激光测距传感器，保证检测人员的人身安全。此外，采用三维图像显示技术，给人以直观的视觉感受。

Description

一种激光探伤系统及其探伤方法
技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种激光探伤系统及其探伤方法。
背景技术
目前的探伤方法主要以手动为主，例如现有的核电设备探伤，主要是靠人工进行胶黏贴，等胶凝固后，再检测胶形状来探伤。由于核电环境具有较强的辐射，这样就会伤害到检测人员的人身安全，又由于凝固胶本身的特点及检测人员手动涂胶很可能导致胶层的薄厚不均，这些都会影响到测量精度，总之这种老式的探伤方法，既不安全，也不可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度、自动化程度高的激光探伤系统，旨在解决现有探伤系统精度不高、需手动操作的问题。
本发明是这样实现的，一种激光探伤系统，所述系统包括CCD摄像机、主机、与所述主机连接的显示器、信息处理器、机械平台以及设于所述机械平台上的激光测距传感器；
所述CCD摄像机用于对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至所述主机，所述主机通过显示器对图像进行显示以供用户对待测物体的损伤部位进行定位；所述主机再根据用户的指令控制所述机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于所述激光测距传感器的可测范围之内；
所述激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过所述信息处理器传送至所述主机。
本发明还提供了一种激光探伤系统的探伤方法，所述系统包括CCD摄像机、主机、与所述主机连接的显示器、信息处理器、机械平台以及设于所述机械平台上的激光测距传感器；所述探伤方法包括以下步骤：
CCD摄像机对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至所述主机；
所述主机通过显示器对图像进行显示，并根据用户的指令控制所述机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于所述激光测距传感器的可测范围之内；
所述激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过所述信息处理器传送至所述主机。
本发明具有以下优点：1)采用激光测距传感器，实现高精度测量；2)主机可远程控制激光测距传感器，保证检测人员的人身安全，同时无需检测人员去手动移动激光测距传感器，自动化程度有所提高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的激光探伤系统结构示意图；
图2是信息处理器内部原理框图；
图3是激光测距传感器与被测物体之间的距离效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的激光探伤系统，首先由测试人员根据CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)摄像机对待测物体的拍摄得到的图像对损伤部位进行，再采用激光测距传感器对损伤部位实现高精度测量，由主机通过信息处理器远程控制激光测距传感器，保证检测人员的人身安全。
以下结合本发明的具体实施例予以详细描述。
图1示出了本发明实施例提供的激光探伤系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
如图1所示，本发明实施例提供的激光探伤系统包括CCD摄像机(图中未示出)、激光测距传感器3、与所述激光测距传感器3和CCD摄像机电连接的主机8与主机8电连接的显示器9以及由所述主机8控制的机械平台(图中未示出)，所述激光测距传感器3设于所述机械平台。本实施例中所述激光测距传感器3经由信息处理器6与主机8电连接，信息处理器6先把激光测距传感器3的采集的数据进行A/D转换，同时采集转换好的数据，然后将数据通过串口传输给主机8。应当理解，信息处理器6还可以通过网口以网络传输的形式和主机8之间数据传输。所述信息处理器具有第一端口5和第二端口7，所述信息处理器6通过第一端口5与所述激光测距传感器3电连接，通过第二端口7与所述主机8电连接。所述信息处理器6经由第一端口5输出控制信号并接收所述激光测距传感器3的数据信息；经由第二端口7与主机8通信并接入电源。所述机械平台由主机8控制，可前、后，左、右，上、下移动，调整机械平台的方位，使激光束与被测物体表面1保持垂直。所述机械平台用于带动所述激光测距传感器3扫描被测物体表面1以及调整所述激光测距传感器3与被测物体表面1之间的距离。
如图2所示，所述信息处理器6包括控制模块63和与所述控制模块63电连接的A/D模块61(模数转换模块)、电源模块60、RS-232接口64及看门狗65，由所述电源模块60向A/D模块61、RS-232接口64及看门狗65供电，其中A/D模块61的输入端与激光测距传感器3连接，输出端与控制模块63连接，控制模块63通过RS-232接口64与主机8连接，控制模块63同时与激光测距传感器3连接，用于控制激光测距传感器3的工作。所述电源模块60还向所述激光测距传感器3供电。所述信息处理器6还包括与所述A/D模块61电连接的基准源62，由所述基准源62向A/D模块61提供基准电压，以提高A/D模块61的采样精度。所述基准源62与电源模块60电连接。A/D模块61由控制模块63控制，实现对模拟信号的采集，并将采集到的模拟信号转换为数字信号，然后将该数字信号传送给控制模块63，再由控制模块63通过RS-232接口64将该数字信号输出至主机8。控制模块63控制激光测距传感器3及A/D模块61获取激光测距传感器3与被测物体表面1之间的距离。看门狗65为信息处理器6的保护电路，当信息处理器6受到意外干扰，如出现程序跑飞、死机等现象时，看门狗65会输出一复位信号给控制模块63，使程序重新从头开始运行，提高系统的抗干扰能力，起保护作用。
进一步地，上述与显示器9为三维显示器，以实现三维图像显示，给人以更好的视觉体验。
参照图1、图2、图3，激光探伤系统工作时，首先CCD摄像机对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至主机8，主机8通过显示器对图像进行显示，用户通过显示器9上显示的图像检查待测物体的表面损伤情况，对待测物体的损伤部位进行定位，定位之后向主机8发出控制指令，主机8再根据用户的指令控制机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于激光测距传感器3的可测范围之内，最后由激光测距传感器3对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过信息处理器6传送至主机8。具体过程为：主机8控制机械平台前后移动，当激光测距传感器3与被测物体表面1之间的距离L大于等于S1小于等于S2(S1为激光测距传感器最近可测距离，S2为激光测距传感器最远可测距离)时，激光测距传感器3发出一个低电平信号经由第一端口5传送给信息处理器6；信息处理器6接收后对该信号进行处理，经由第二端口7以串口通信的方式将经处理后的信息传送给主机8，主机8控制激光测距传感器3，使其前后位置保持不变，然后主机8通过RS-232接口64通知信息处理器6扫描被测物体表面信息，同时控制激光测距传感器3上、下，左、右运动。
激光测距传感器3测得其与被测物体表面1某一点之间的距离时，通过第一端口5发送给信息处理器6处理该距离信号，控制模块63控制A/D模块61多次对模拟信号进行采集并转换为数字信号，对数字信号进行处理，处理后的数字信号通过RS-232接口64传送至主机8，主机8接收数据后，调整激光测距传感器3的位置进行下一点数据采集；相继采集被测物体表面数据，直至接收到主机8传送过来的停止采集的命令。将得到被测物体表面各点数据进行处理，以三维图像的形式由显示器9显示出来，完成对被测物表面的探伤。
综上所述，上述激光探伤系统的探伤方法包括以下步骤：
CCD摄像机对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至主机；
主机通过显示器对图像进行显示，并根据用户的指令控制所述机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于激光测距传感器的可测范围之内；
激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据传送至主机。
综上所述，本激光探伤系统具有精度高、易于控制等优点，同时界面友好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种激光探伤系统，其特征在于，所述系统包括CCD摄像机、主机、与所述主机连接的显示器、信息处理器、机械平台以及设于所述机械平台上的激光测距传感器；
所述CCD摄像机用于对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至所述主机，所述主机通过显示器对图像进行显示以供用户对待测物体的损伤部位进行定位；所述主机再根据用户的指令控制所述机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于所述激光测距传感器的可测范围之内；
所述激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过所述信息处理器传送至所述主机。
2.如权利要求1所述的激光探伤系统，其特征在于，所述显示图像为三维图像。
3.如权利要求1所述的激光探伤系统，其特征在于，所述信息处理器包括控制模块和与所述控制模块电连接的A/D模块、电源模块、RS-232接口及看门狗，所述电源模块与A/D模块、RS-232接口及看门狗电连接；所述控制模块同时与所述激光测距传感器连接，用于控制所述激光测距传感器的工作；
所述A/D模块输入端与所述激光测距传感器连接，输出端与所述控制模块连接；
所述控制模块通过所述RS-232接口与所述主机连接。
4.如权利要求3所述的激光探伤系统，其特征在于，所述电源模块还与所述激光测距传感器电连接。
5.如权利要求3所述的激光探伤系统，其特征在于，所述信息处理器还包括一基准源，所述基准源同时与所述A/D模块和所述电源模块电连接。
6.如权利要求1～5中任一项所述的激光探伤系统，其特征在于，所述激光测距传感器介于其最近可测距离与最远可测距离之间。
7.一种激光探伤系统的探伤方法，其特征在于，所述系统包括CCD摄像机、主机、与所述主机连接的显示器、信息处理器、机械平台以及设于所述机械平台上的激光测距传感器；所述探伤方法包括以下步骤：
CCD摄像机对待测物体进行摄像并将得到的图像传送至所述主机；
所述主机通过显示器对图像进行显示，并根据用户的指令控制所述机械平台移动以使待测物体的损伤部位位于所述激光测距传感器的可测范围之内；
所述激光测距传感器用于对待测物体的损伤部位进行测距并将测得的数据通过所述信息处理器传送至所述主机。
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