CN108169333A - 一种基于超声波成像的工件无损检测方法 - Google Patents

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李伟平
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique

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Abstract

本发明公开了一种基于超声波成像的工件无损检测方法，包括以下步骤：S1：控制单元控制超声波发射单元发射超声波；S2：超声波接收单元接收所述超声波发射单元发出的超声波；S3：通过扫描单元对工件进行扫描，并将扫描后的图像传递至信号处理单元，显示在显示单元；S4：通过信号处理单元将接收到的超声波信号进行分析处理；S5：通过显示单元显示处理后的图像。本发明能够准确的判断工件是否有损伤，并且能准确的掌握有损工件的具体损伤位置，减少了大量的人力物力，同时增加了检测的准确性。

Description

一种基于超声波成像的工件无损检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于超声波成像的工件无损检测方法，属于工件的无损检测领域。
背景技术
目前为止，在工业对于工件的无损检测一般仅限于了解材料与构件内是否有缺陷或是凭据经验大致判断缺陷的大小或位置。超声成像是利用超声声束扫描工件，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种：A型(幅度调制型)是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型(光点扫描型)是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示，应用范围有限。B型(辉度调制型)即超声切面成象仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图，为二维成象。至于D型是根据超声多普勒原理制成.C型则用近似电视的扫描方式，显示出垂直于声束的横切面声象图。近年来，超声成象技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成象、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成象、体腔内超声成像等。
现有的工件无损检测大多是通过经验大致判断缺陷的大小或位置，导致检测的精准度较低且不能准确的判断缺陷的位置，同时，个别外表无损内部却有损的工件不易被发现。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，本发明提出一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其包括以下步骤：
S1：控制单元控制超声波发射单元发射超声波；
S2：超声波接收单元接收所述超声波发射单元发出的超声波；
S3：通过扫描单元对工件进行扫描，并将扫描后的图像传递至信号处理单元，显示在显示单元；
S4：通过信号处理单元将接收到的超声波信号进行分析处理；
S5：通过显示单元显示处理后的图像。
进一步的，所述超声波发射单元发射超声波，所述超声波接收单元接收发出的超声波，所述处理单元处理接收到的超声波信号，并由所述控制单元控制的所述扫描单元扫描工件图像，信号处理单元对信号进行采集并由所述显示单元显示。
更进一步的，所述超声波发射/接收单元包括超声波发射/接收电路及放大电路，所述超声波发射电路发射高压脉冲，经过放大电路后激发超声波，所述超声波接收单元接收回波信号经放大处理后传送至所述信号处理单元。
更进一步的，所述扫描单元包括一次连接的透镜及光束偏转片。进一步的，所述显示单元通过LED和/或LCD显示屏进行显示。所述超声波发射单元采用T186UE的型号发射器。
本发明的优点在于：通过超声波发射单元发射超声波，超声波接收单元接收发出的超声波，由所述控制单元控制的所述扫描单元扫描工件图像，信号处理单元对信号进行采集并由所述显示单元显示。能够准确的判断工件是否有损伤，并且能准确的掌握有损工件的具体损伤位置，减少了大量的人力物力，同时增加了检测的准确性。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体流程示意图；
图2为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1-2所示的一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其包括以下步骤：
S1：控制单元控制超声波发射单元发射超声波；
S2：超声波接收单元接收所述超声波发射单元发出的超声波；
S3：通过扫描单元对工件进行扫描，并将扫描后的图像传递至信号处理单元，显示在显示单元；
S4：通过信号处理单元将接收到的超声波信号进行分析处理；
S5：通过显示单元显示处理后的图像。
在本实施方式中，超声波发射单元发射超声波，所述超声波接收单元接收发出的超声波，所述处理单元处理接收到的超声波信号，并由所述控制单元控制的所述扫描单元扫描工件图像，信号处理单元对信号进行采集并由所述显示单元显示。可以理解为在其它实施方式中，所述信号处理单元将信号通过WIFI传递至显示单元进行显示，所述显示单元还可以将有损部位突出标记，只要能够满足能够通过超声波发射接收将图像进行处理即可。
作为优选的实施方式，所述超声波发射/接收单元包括超声波发射/接收电路及放大电路，所述超声波发射电路发射高压脉冲，经过放大电路后激发超声波，所述超声波接收单元接收回波信号经放大处理后传送至所述信号处理单元。可以理解为，在其它的实施方式中，所述超声波发射器还可以通过与超声波换能相匹配的高频交流电信号，驱动超声波换能器工作。可以理解为，在其他实施方式中，大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
在本实施方式中，所述扫描单元包括一次连接的透镜及光束偏转片。可以理解为，在其它实施中，所述扫描单元还可以通过JTAG测试原理边界扫描测试是通过在芯片的每个I/O脚附加一个边界扫描单元(BSC，boundary scan cell)以及附加的测试控制逻辑实现的，BSC主要是由寄存器组成的。只要能够满足能够将工件图像扫描并将扫描后的图像显示在所述显示单元即可。
在本实施方式中，所述显示单元通过LED和/或LCD显示屏进行显示。可以理解为所述显示单元还可以为触摸方式显示。只要能够满足能够将处理后的信息显示出即可。
作为优选的实施方式，所述超声波发射单元采用DYSTM32F的型号发射器。DYSTM32F4高频超声波开发板基于STM32F407VGT6的微控器，包括一个板载JLINK接口，两路LED，三路独立按键，LCD12864显示接口，原创超声波发射电路，原创超声波接收电路，UART异步串行口，MAX232电平转换芯片，温度传感器MF58接口。STM32F407VGT6微控器是ARMCortex-M4内核，32位MCU以及带有FPU单元，有210DMIPS，3个ADC，15个通讯接口和一个摄像口。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：控制单元控制超声波发射单元发射超声波；
S2：超声波接收单元接收所述超声波发射单元发出的超声波；
S3：通过扫描单元对工件进行扫描，并将扫描后的图像传递至信号处理单元，显示在显示单元；
S4：通过信号处理单元将接收到的超声波信号进行分析处理；
S5：通过显示单元显示处理后的图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其特征还在于：
所述超声波发射/接收单元包括超声波发射/接收电路及放大电路，所述超声波发射电路发射高压脉冲，经过放大电路后激发超声波，所述超声波接收单元接收回波信号经放大处理后传送至所述信号处理单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其特征还在于：所述扫描单元包括一次连接的透镜及光束偏转片。
4.根据权利要求1所述的一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其特征还在于：所述显示单元通过LED和/或LCD显示屏进行显示。
5.根据权利要求1所述的一种基于超声波成像的工件无损检测方法，其特征还在于：所述超声波发射单元采用DYSTM32F4的型号发射器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112114039A (zh) * 2020-09-11 2020-12-22 中设（深圳）设备检验检测技术有限公司 一种锅炉压力管道的无损检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101101277A (zh) * 2007-08-10 2008-01-09 华南理工大学 一种高清晰焊缝超声成像无损检测方法及检测系统

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