CN107561162A - 一种超声探伤仪自动检定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声探伤仪自动检定系统，由工控机、波形信号发生器、超声探伤仪、固定衰减器、通讯模块、电平转换模块及控制模块组成；波形信号发生器与固定衰减器采用级联的方式，结合误差动态补偿方法，通过控制模块控制外置的两级固定衰减的接入，完成标准固定衰减器在系统检定过程中的工作；由超声探伤仪输出端的探头激励信号，经电平转换模块，为波形信号发生器提供外部触发源，以保证信号发生器与超声探伤仪的同步；提高了检定结果的精度。系统具有检定过程全自动，检测精度高，操作简单便捷；实现报告证书的自动生成，且满足文本按需变换字体大小，段落格式的要求。检定软件界面友好，降低了检定成本，提高了检定效率。

Description

一种超声探伤仪自动检定系统

技术领域

本发明涉及自动控制及检测技术领域，具体地说，涉及一种超声探伤仪自动检定系统。

背景技术

无损检测是在不损坏被检对象的前提下，应用多种物理与化学原理，为探测、定位和评价被检对象的缺陷，对材料和零部件所做的检测，它是保障国家各行业安全，提高产品质量的重要手段，而且无损检测设备是我国航天航空领域飞行保障中的必备设备，其性能的好坏直接影响到飞行安全与飞行任务的完成。目前，超声探伤仪是使用最广泛的无损检测设备，为确保超声探伤仪在探伤、检测过程中的可靠性，提高其检测数据的可信度，需定期对其进行严格的设备性能检定测试。

发明专利CN103163223A中公开了一种“超声波探伤仪周期性检定用自检系统”，采用外部数据处理器、数据存储器、数据记载模块、控制器、上位监控机、参数设置单元、直角坐标系自动生成模块，有效解决了现有超声探伤仪检定装置存在的智能化程度较低、后期检测数据的数据处理量大、劳动强度高、易出现误差的问题。但该自检系统内部硬件结构复杂繁琐，仅用于超声探伤仪的自检，没有对超声探伤仪的水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围等参数进行检定，不能作为第三方计量机构检定超声探伤仪的检定装置，不能检定目前主流的带有通讯接口的超声探伤仪，不能自动生成报表。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，克服传统的人工检定中不能保证检定结果的精度和准确性、重复性的缺陷，本发明提出一种超声探伤仪自动检定系统；通过通讯模块与带通讯接口的超声探伤仪通讯，自动对超声探伤仪的水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围多参数进行检定，并自动生成校准证书、检定证书和检定结果通知书；提高检定效率，实现对超声探伤仪各参数检定过程的自动化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括工控机、逻辑控制模块、通讯模块、超声探伤仪、波形信号发生器、TTL电平转换模块、一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器；所述工控机通过波形信号发生器远程接口与波形信号发生器连接，超声探伤仪工作方式设置为置双，超声探伤仪的超声探伤仪远程控制接口通过通讯模块与工控机连接，超声探伤仪输出单元通过TTL电平转换模块与波形信号发生器外部触发接口连接，波形信号发生器输出单元通过选择开关经一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器连接超声探伤仪输入单元，一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器通过选择开关与逻辑控制模块连接，逻辑控制模块与工控机连接；其检定方法包括以下步骤:

步骤1.上电开机，工控机运行自动检定软件，程序将自动初始化波形信号发生器，使其工作在外部触发模式下，输出波形为正弦猝发音，并设置猝发音个数；

步骤2.通过超声探伤仪远程控制接口，设置其工作方式为置双，即工作在穿透法超声探伤模式下；

步骤3.超声探伤仪输出端的探头激励信号，经过TTL电平转换模块，为波形信号发生器的外部触发接口提供外部触发信号，实现波形信号发生器与超声探伤仪同步；

步骤4.根据检定规程固化参数的检定流程，依据各参数实际的检定需求，通过获取超声探伤仪示波屏波形，实时控制波形信号发生器的输出幅值，范围设置为4V～0.1265V，等价衰减范围为0～30dB，当检定过程需要大于30dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块控制接入外置的一级30dB固定衰减，当检定过程需要大于60dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块控制接入外置的一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器；

步骤5.自动检定软件处理工控机通过通讯模块读取超声探伤仪示波屏上的数据，记录当前波形信号发生器输出S₀和需要的衰减值D₀，设置波形信号发生器输出幅值为0.1265V，计算衰减值D_E，记录超声探伤仪示波屏波高A％并接入两级30dB固定衰减器，设置波形信号发生器输出幅值为4V，判断超声探伤仪示波屏波高是否为A％，如果否继续微调波形信号发生器的输出幅值直到超声探伤仪示波屏波高是A％为止，如果是记录当前波形信号发生器输出幅值S₁，设置波形信号发生器输出幅值为S₂；

步骤6.工控机再次通过通讯模块读取超声探伤仪示波屏的数据，自动检定软件依据对应的规程内置算法完成水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围参数的检定；

步骤7.检定软件生成校准证书、检定证书、检定结果通知书和报告证书，检定超声探伤仪完成。

有益效果

本发明提出的一种超声探伤仪自动检定系统，由工控机、波形信号发生器、超声探伤仪、固定衰减器、通讯模块、电平转换模块及控制模块组成；波形信号发生器与固定衰减器采用级联的方式，结合误差动态补偿方法，通过控制模块控制外置的两级固定衰减的接入，完成标准固定衰减器在系统检定过程中的工作；由超声探伤仪输出端的探头激励信号，经电平转换模块，为波形信号发生器提供外部触发源，以保证信号发生器与超声探伤仪的同步；提高了检定结果的精度。系统具有检定过程全自动，检测精度高，操作简单的特点，实现报告证书的自动生成，且满足文本按需变换字体大小，段落格式的要求。避免手动测量带来的大工作量及检定结果的精度误差。

本发明超声探伤仪自动检定系统操作便捷，提高了检定效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种超声探伤仪自动检定系统作进一步详细说明。

图1为本发明超声探伤仪自动检定系统流程框图。

图中:

1.工控机 2.逻辑控制模块 3.通讯模块 4.超声探伤仪 5.超声探伤仪远程控制接口 6.超声探伤仪输出单元 7.超声探伤仪输入单元 8.TTL电平转换模块 9.波形信号发生器外部触发接口 10.波形信号发生器输出单元 11.波形信号发生器 12.波形信号发生器远程接口 13.一级30dB固定衰减器 14.二级30dB固定衰减器

具体实施方式

本实施例是一种超声探伤仪自动检定系统。

参阅图1，本实施例超声探伤仪自动检定系统由工控机1、逻辑控制模块2、通讯模块3、超声探伤仪4、波形信号发生器11、TTL电平转换模块8、一级30dB固定衰减器13和二级30dB固定衰减器14组成；工控机1通过波形信号发生器远程接口12与波形信号发生器11连接，超声探伤仪4的超声探伤仪远程控制接口5通过通讯模块3与工控机1连接，超声探伤仪输出单元6通过TTL电平转换模块8与波形信号发生器外部触发接口9连接；波形信号发生器输出单元10通过选择开关经过一级30dB固定衰减器13和二级30dB固定衰减器14连接超声探伤仪输入单元7，一级30dB固定衰减器13和二级30dB固定衰减器14通过选择开关与逻辑控制模块2连接，逻辑控制模块2与工控机1连接。

本实施例工作过程:

首先上电开机，工控机1运行自动检定软件，程序将自动初始化波形信号发生器11，使其工作在外部触发模式下，输出波形为正弦猝发音，并设置猝发音个数。通过超声探伤仪4的超声探伤仪远程控制接口5，设置其工作方式为置双，即工作在穿透法超声探伤模式下。超声探伤仪4输出端的探头激励信号经过TTL电平转换模块8，为波形信号发生器11的波形信号发生器外部触发接口9提供外部触发信号，以保证波形信号发生器11与超声探伤仪4同步。根据检定规程固化参数的检定流程，依据各参数检定需求，通过获取待检超声探伤仪4示波屏波形，实时控制波形信号发生器11的输出幅值，范围设置为4V～0.1265V，等价衰减范围为0～30dB；当检定过程需要大于30dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块2控制接入外置的一级30dB固定衰减13；当检定过程需要大于60dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块2控制接入外置的一级30dB固定衰减器13和二级30dB固定衰减器14。自动检定软件处理工控机1通过通讯模块3读取超声探伤仪4示波屏上的数据，具体的处理步骤是:第一步，记录当前波形信号发生器11输出S₀和需要的衰减值D₀；第二步，设置波形信号发生器11输出幅值为0.1265V，计算衰减值D_E；第三步，记录待检超声探伤仪4示波屏波高A％并根据正弦猝发音的衰减值接入一级30dB固定衰减器13和二级30dB固定衰减器；第四步，设置波形信号发生器11输出幅值为4V；第五步，判断超声探伤仪4示波屏波高是否为A％，如果是继续下一步，如果否继续微调波形信号发生器11的输出幅值直到超声探伤仪4示波屏波高是A％为止；第六步，记录当前波形信号发生器11输出幅值S₁；第七步，设置波形信号发生器11输出幅值为S₂；第八步，工控机1再次通过通讯模块3读取超声探伤仪4示波屏的数据，自动检定软件依据《超声探伤仪检定规程》中的对应的规程完成水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围等参数的检定；第九步，自动生成校准证书、检定证书和检定结果通知书、报告证书，检定超声探伤仪完成。

本实施例实现对超声探伤仪的水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围多参数的自动化检定，提高了检定结果的精度、准确性、可重复性和稳定性。系统检定软件界面友好，降低了人工检定的成本，提高了检定效率。

Claims (1)

1.一种超声探伤仪自动检定系统，其特征在于:包括工控机、逻辑控制模块、通讯模块、超声探伤仪、波形信号发生器、TTL电平转换模块、一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器；所述工控机通过波形信号发生器远程接口与波形信号发生器连接，超声探伤仪工作方式设置为置双，超声探伤仪的超声探伤仪远程控制接口通过通讯模块与工控机连接，超声探伤仪输出单元通过TTL电平转换模块与波形信号发生器外部触发接口连接，波形信号发生器输出单元通过选择开关经一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器连接超声探伤仪输入单元，一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器通过选择开关与逻辑控制模块连接，逻辑控制模块与工控机连接；其检定方法包括以下步骤:

步骤1.上电开机，工控机运行自动检定软件，程序将自动初始化波形信号发生器，使其工作在外部触发模式下，输出波形为正弦猝发音，并设置猝发音个数；

步骤2.通过超声探伤仪远程控制接口，设置其工作方式为置双，即工作在穿透法超声探伤模式下；

步骤3.超声探伤仪输出端的探头激励信号，经过TTL电平转换模块，为波形信号发生器的外部触发接口提供外部触发信号，实现波形信号发生器与超声探伤仪同步；

步骤4.根据检定规程固化参数的检定流程，依据各参数实际的检定需求，通过获取超声探伤仪示波屏波形，实时控制波形信号发生器的输出幅值，范围设置为4V～0.1265V，等价衰减范围为0～30dB，当检定过程需要大于30dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块控制接入外置的一级30dB固定衰减，当检定过程需要大于60dB衰减的正弦猝发音信号时，通过逻辑控制模块控制接入外置的一级30dB固定衰减器和二级30dB固定衰减器；

步骤5.自动检定软件处理工控机通过通讯模块读取超声探伤仪示波屏上的数据，记录当前波形信号发生器输出S₀和需要的衰减值D₀，设置波形信号发生器输出幅值为0.1265V，计算衰减值D_E，记录超声探伤仪示波屏波高A％并接入两级30dB固定衰减器，设置波形信号发生器输出幅值为4V，判断超声探伤仪示波屏波高是否为A％，如果否继续微调波形信号发生器的输出幅值直到超声探伤仪示波屏波高是A％为止，如果是记录当前波形信号发生器输出幅值S₁，设置波形信号发生器输出幅值为S₂；

步骤6.工控机再次通过通讯模块读取超声探伤仪示波屏的数据，自动检定软件依据对应的规程内置算法完成水平线性误差、衰减器衰减误差、垂直线性误差、电噪声电平、动态范围参数的检定；

步骤7.检定软件生成校准证书、检定证书、检定结果通知书和报告证书，检定超声探伤仪完成。