CN105158345B - 基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，包括：对空心车轴的轴向位置执行分段处理；探头旋转编码器和探头进给编码器获取探头组件在空心车轴的周向位置信号和轴向位置信号；探头旋转编码器和探头进给编码器向超声处理单元中的中央处理器发送周向位置信号和轴向位置信号；中央处理器根据轴向位置信号向超声处理单元中的可变增益放大器发送调节增益命令；以及可变增益放大器根据调节增益命令调节增益。本发明还公开了基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统。本发明的调节增益的方法避免了由被测物的形状、直径对检测灵敏度影响，保证设备在轴向不同位置的外表面缺陷反射波高基本一致，避免了由于轴形状不同对探伤信号造成的误判。
Description
技术领域
本发明涉及一种在空心车轴探伤情况下使用的调节增益的方法及系统。更具体地说，本发明涉及一种用在空心车轴探伤情况下的基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法及系统
背景技术
目前我国动车组列车种类较多，所对应的空心车轴种类相应也较多，每种空心车轴的形状都各不相同，探伤设备通过控制探头组件在空心车轴孔内旋转、移动来采集超声波信号，由于被测空心车轴的形状、直径对检测灵敏度影响较大，容易出现由于被测空心车轴的形状引起的超声信号给被测空心车轴的探伤信号造成了误判，大大降低了检测的灵敏度。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，其能够避免被测空心车轴的形状、直径对检测灵敏度的影响，降低设备在轴向不同位置的外表面缺陷反射波高相差较大的情况。
本发明还有一个目的是通过空心车轴的轴向位置调节增益的系统来实现，提高检测的灵敏度，以便获得更好的探伤信号和结果。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，包括：
对空心车轴的轴向位置执行分段处理；
探头旋转编码器获取探头组件在空心车轴的周向位置信号；
探头进给编码器获取探头组件在空心车轴的轴向位置信号；
所述探头旋转编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述周向位置信号；
所述探头进给编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述轴向位置信号；
所述中央处理器根据所述轴向位置信号向所述超声处理单元中的可变增益放大器发送调节增益命令；以及
所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益。
优选的是，其中，对空心车轴的轴向位置执行分段处理具体包括：根据探头的发射角度、空心车轴的轴向位置、空心车轴的轴向位置形状以及空心车轴的直径对所述空心车轴的轴向位置执行分段处理。
优选的是，其中，所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益具体包括：预先设定增益阈值；当获得的当前轴向位置信号所对应的轴向位置到达预先分段区间时，所述可变增益放大器将当前增益值设定为预先设定增益阈值。
优选的是，其中，所述可变增益放大器调节当前增益值是根据超声波衰减系数进行调节。
本发明的目的还可以进一步由基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统来实现，该系统包括：
探头旋转编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的周向位置信号；
探头进给编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的轴向位置信号；
中央处理器，其与所述探头旋转编码器、探头进给编码器电连接，用于接受所述探头旋转编码器和所述探头进给编码器发送的周向位置和轴向位置信号，并根据所述轴向位置信号发送调节增益命令；
可变增益放大器，其与所述中央处理器电连接，用于接受所述中央处理器发送的调节增益命令，进行增益调节。
优选的是，其中，还包括：上位机，其与所述可变增益放大器电连接，用于显示与储存所述可变增益放大器调节增益的结果信号。
优选的是，其中，还包括：A/D转换器，其一端与所述可变增益放大器电连接，另一端与所述上位机电连接，以将所述可变增益放大器的信号转换成所述上位机可识别显示的信号数据。
优选的是，其中，所述探头进给编码器和探头旋转编码器与探伤机的探头组件电连接，获取所述探头组件在空心车轴轴向旋转和移动采集的轴向位置信号。
本发明至少包括以下有益效果：
1、避免了由于被测物的形状、直径对检测灵敏度造成的影响；
2、降低了设备在轴向不同位置的外表面缺陷反射波高相差较大的情况；
3、解决了由于轴形状不同给设备探伤造成的信号误判问题。
4、提高了缺陷定量的准确性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
图1示出了根据本发明的一种实现形式，示出了基于空心车轴的轴向位置调节增益过程。其中包括：
对空心车轴的轴向位置执行分段处理；
探头旋转编码器获取探头组件在空心车轴的周向位置信号；
探头进给编码器获取探头组件在空心车轴的轴向位置信号；
所述探头旋转编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述周向位置信号；
所述探头进给编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述轴向位置信号；
所述中央处理器根据所述轴向位置信号向所述超声处理单元中的可变增益放大器发送调节增益命令；以及
所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益。
在另一种实例中，对空心车轴的轴向位置执行分段处理具体包括：根据探头的发射角度、空心车轴的轴向位置、空心车轴的轴向位置形状以及空心车轴的直径对所述空心车轴的轴向位置执行分段处理，这样可更精确的对每一段进行增益调节，减少了由于轴形状不同造成的信号误判。
上述方案中的基于空心车轴的轴向位置调节增益的一种实现方式为：所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益具体包括：预先设定增益阈值；当获得的当前轴向位置信号所对应的轴向位置到达预先分段区间时，所述可变增益放大器将当前增益值设定为预先设定增益阈值；采用这种方案具有降低在空心车轴的不同轴向位置出现的不同缺陷得到的超声波反射信号相差较大的有利之处。
在另一种实例中，所述可变增益放大器调节当前增益值是根据超声波衰减系数进行调节。
本发明的基于空心车轴的轴向位置调节增益通过系统来实现，该系统包括：
探头旋转编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的周向位置信号；
探头进给编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的轴向位置信号；
中央处理器，其与所述探头旋转编码器、探头进给编码器电连接，用于接受所述探头旋转编码器和所述探头进给编码器发送的周向位置和轴向位置信号，并根据所述轴向位置信号发送调节增益命令；
可变增益放大器，其与所述中央处理器电连接，用于接受所述中央处理器发送的调节增益命令，进行增益调节。
在另一种实例中，还包括：上位机，其与所述可变增益放大器，用于显示与储存所述可变增益放大器调节增益的结果信号，同时显示探伤的经转变为可显示的超声波信号。
在另一种实例中，还包括：A/D转换器，其一端与所述可变增益放大器电连接，另一端与所述上位机电连接，以将所述可变增益放大器的信号转换成所述上位机可识别显示的信号数据，实现调节增益的信号在所述上位机上显示与储存。
在另一种实例中，所述探头进给编码器和探头旋转编码器与探伤机的探头组件电连接，获取所述探头组件在空心车轴轴向旋转和移动采集的轴向位置信号，时刻采集所述探头组件所在轴向位置信号，向超声处理单元的中央处理器传送，及时通过可变增益放大器调节相应的增益，降低设备在轴向不同位置的外表面缺陷反射波高相差较大的情况，提高了探伤检测的灵敏度。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的基于空心车轴的轴向位置调节增益的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，根据本发明，由于通过基于空心车轴的轴向位置对不同轴向位置的增益进行了调节，因此避免了因空心车轴轴形状不同引起的探伤信号误判，避免了被测空心车轴的形状、直径对检测灵敏度的影响，降低设备在轴向不同位置的外表面缺陷反射波高相差较大的情况，提高了探伤检测的灵敏度。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，包括：
对空心车轴的轴向位置执行分段处理：根据探头的发射角度、空心车轴的轴向位置、空心车轴的轴向位置形状以及空心车轴的直径对所述空心车轴的轴向位置执行分段处理；
探头旋转编码器获取探头组件在空心车轴的周向位置信号；
探头进给编码器获取探头组件在空心车轴的轴向位置信号；
所述探头旋转编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述周向位置信号；
所述探头进给编码器向超声处理单元中的中央处理器发送所述轴向位置信号；
所述中央处理器根据所述轴向位置信号向所述超声处理单元中的可变增益放大器发送调节增益命令；以及
所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益。
2.如权利要求1所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，所述可变增益放大器根据所述调节增益命令调节增益具体包括：预先设定增益阈值；当获得的当前轴向位置信号所对应的轴向位置到达预先分段区间时，所述可变增益放大器将当前增益值设定为预先设定增益阈值。
3.如权利要求2所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的方法，所述可变增益放大器调节当前增益值是根据超声波衰减系数进行调节。
4.一种基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统，该系统包括：
探头旋转编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的周向位置信号；
探头进给编码器，用于获取探头在空心轴轴向前行的轴向位置信号；
中央处理器，其根据探头的发射角度、空心车轴的轴向位置、空心车轴的轴向位置形状以及空心车轴的直径对所述空心车轴的轴向位置执行分段处理，并与所述探头旋转编码器、探头进给编码器电连接，用于接受所述探头旋转编码器和所述探头进给编码器发送的周向位置和轴向位置信号，并根据所述轴向位置信号发送调节增益命令；
可变增益放大器，其与所述中央处理器电连接，用于接受所述中央处理器发送的调节增益命令，进行增益调节。
5.如权利要求4所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统，还包括：上位机，其与所述可变增益放大器电连接，用于显示与储存所述可变增益放大器调节增益的结果信号。
6.如权利要求5所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统，还包括：A/D转换器，其一端与所述可变增益放大器电连接，另一端与所述上位机电连接，以将所述可变增益放大器的信号转换成所述上位机可识别显示的信号数据。
7.如权利要求4所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统，所述探头进给编码器和探头旋转编码器与探伤机的探头组件电连接，获取所述探头组件在空心车轴轴向旋转和移动采集的轴向位置信号。
8.如权利要求4所述的基于空心车轴的轴向位置调节增益的系统，所述可变增益放大器进行增益调节具体包括：预先设定增益阈值；当获得的当前轴向位置信号所对应的轴向位置到达预先分段区间时，所述可变增益放大器将当前增益值设定为预先设定增益阈值。
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