CN110018238A - 一种凹阵相控阵探测仪以及探测系统 - Google Patents

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金耀辉
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Abstract

本发明公开一种凹阵相控阵探测仪，包括至少两个相控阵探头、超声波检测仪以及控制终端，每一所述相控阵探头均包括多个晶片，每一所述相控阵探头上的多个所述晶片均依次连接形成凹状检测面，各所述相控阵探头环绕待测的柱状工件设置，形成容纳所述柱状工件的检测孔，各所述相控阵探头上的晶片拼接形成封闭检测面，各所述相控阵探头均与所述超声波检测仪电连接，所述超声波检测仪与所述控制终端电连接。本发明提供的凹阵相控阵探测仪检测柱面工件的检测效率高。

Description

一种凹阵相控阵探测仪以及探测系统
技术领域
本发明涉及相控阵探测技术领域，具体涉及一种凹阵相控阵探测仪以及探测系统。
背景技术
在使用常规超声探头对柱状工件进行超声波探测时，为了完成柱状工件周向上的全面检测，需要转动柱状工件或者转动常规超声探头，实现不同功能检测时，需要多种型号探头配合多种角度实现检测，导致检测效率低，且结构复杂，稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种凹阵相控阵探测仪以及探测系统，解决现有技术中柱状工件检测效率低，系统结构复杂的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种凹阵相控阵探测仪，包括至少两个相控阵探头、超声波检测仪以及控制终端，每一所述相控阵探头均包括多个晶片，每一所述相控阵探头上的多个所述晶片均依次连接形成凹状检测面，各所述相控阵探头环绕待测的柱状工件设置，形成容纳所述柱状工件的检测孔，各所述相控阵探头上的晶片拼接形成封闭检测面，各所述相控阵探头均与所述超声波检测仪电连接，所述超声波检测仪与所述控制终端电连接。
本发明还提供一种凹阵相控阵探测系统，包括所述凹阵相控阵探测仪，还包括用于传输柱状工件的传输辊道以及驱动电机，所述柱状工件穿设于所述传输辊道内，所述传输辊道与所述驱动电机传动连接，所述驱动电机与控制器电连接，所述控制器与所述控制终端电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：采用多个凹状的相控阵探头，拼接形成检测孔，柱状工件穿设于检测孔内，多个相控阵探头上的晶片形成封闭检测面，因此，不需要对柱状工件进行旋转，或者移动相控阵探头，即可实现柱状工件周向上的检测面，一次实现柱状工件周向上多种角度的检测，检测效率大大提高。
附图说明
图1是本发明提供的凹阵相控阵探测仪的单个相控阵探头的立体结构示意图；
图2是本发明提供的包含两个相控阵探头的凹阵相控阵探测仪的立体结构示意图；
图3是本发明提供的包含四个相控阵探头的凹阵相控阵探测仪的立体结构示意图；
图4是本发明提供的相控阵探头的凹阵相控阵探测系统的结构示意图。
附图标记：
1、相控阵探头，11、晶片，12、检测孔，2、超声波检测仪，3、控制终端，4、传输辊道，5、驱动电机，6、编码器，7、辅助定位装置，10、柱状工件。
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。
实施例1：
如图1所示，本发明的实施例1提供了一种凹阵相控阵探测仪，包括至少两个相控阵探头1、超声波检测仪2以及控制终端3，每一所述相控阵探头1均包括多个晶片11，每一所述相控阵探头1上的多个所述晶片11均依次连接形成凹状检测面，各所述相控阵探头1环绕待测的柱状工件10设置，形成容纳所述柱状工件10的检测孔12，各所述相控阵探头1上的晶片11拼接形成封闭检测面，各所述相控阵探头1均与所述超声波检测仪2电连接，所述超声波检测仪2与所述控制终端3电连接。
本发明提供的相控阵探头1，为了方便柱状工件10的检测，将相控阵探头1设置成凹状，用多个凹状相控阵探头1拼接形成封闭的环状检测面，从而可以一次性实现柱状工件10周向上的全方位检测，不需要柱状工件10自身进行旋转，也不需要移动相控阵探头1，降低了检测的难度，提高了检测效率。
相控阵探头1的数量可根据需求自行设置，图2和图3中分别中分别示出了由两个相控阵探头1、四个相控阵探头1构成的封闭的探测结构。
优选的，如图2、图3所示，相邻两个所述相控阵探头1沿所述柱状工件10的长度方向交错布置，相邻两个所述相控阵探头1的部分晶片11沿所述柱状工件10的周向重叠设置。
由于单个相控阵探头1在进行检测时，在检测末端存在一定检测盲区，因此，如果多个相控阵探头1刚好拼成一个封闭检测面，则相邻相控阵探头1拼接处会存在检测盲区，因此，本发明将相邻两个所述相控阵探头1的部分晶片11沿所述柱状工件10的周向重叠设置，消除相邻相控阵探头1拼接时的检测盲区，实现360度的全方位检测，由于相邻相控阵探头1需要部分重叠，因此无法在同一平面内实现，所以相邻相控阵探头1沿柱状工件10的长度方向交错布置，便于相邻相控阵探头1端部的重叠设置。
优选的，优选的，如图2、图3所示，每一所述相控阵探头1的晶片11均形成圆弧状检测面，所有所述相控阵探头1的晶片11拼接形成圆形检测面。
本发明中柱状工件为长条形工件，其横截面可以为圆形、三角形、正方形、多边形等。为了保持检测面与柱状工件之间的距离保持恒定，只需要将相控阵探头上的晶片连接成相应的形状，最后拼接为与柱状工件横截面相对应的形状的封闭检测面，即可完成检测。例如圆柱状工件，其横截面为圆形，对于圆柱状工件来说，需要形成圆形检测面，以便保证圆柱状工件10的圆柱面与圆形检测面之间的距离保持恒定。因此将每一个相控阵探头1的晶片11连接形成圆弧形检测面，多个相控阵探头1的晶片11拼接形成封闭的圆形检测面，即可完成圆柱状工件周向上的一次性检测完成。其他形状同理可得，在此不再赘述。
优选的，所述控制终端3为计算机。
实施例2：
如图4所示，本发明的实施例2提供了一种凹阵相控阵探测系统，包括所述凹阵相控阵探测仪，还包括用于传输柱状工件10的传输辊道4以及驱动电机5，所述柱状工件10穿设于所述传输辊道4内，所述传输辊道4与所述驱动电机5传动连接，所述驱动电机5与控制器电连接，所述控制器与所述控制终端3电连接。
本发明提供的凹阵相控阵探测系统，由于采用了凹阵相控阵探测仪，因此无需驱动柱状工件10进行自转，只需要通过传输辊道4驱动柱状工件10沿自身长度方向做直线运动即可，控制过程简单，易于实现，且检测速度快。
本发明提供的凹阵相控阵探测系统，包括凹阵相控阵探测仪，因此，上述凹阵相控阵探测仪所具备的技术效果，凹阵相控阵探测系统同样具备，在此不不再赘述。
优选的，所述控制器为PLC控制器。
控制器采用现有技术中控制器即可，控制逻辑采用现有控制逻辑即可，只要能实现驱动电机5的驱动控制即可。本发明不涉及对此的改进，在此也就不再赘述。
优选的，如图4所示，凹阵相控阵探测系统还包括编码器6，所述编码器6安装于所述所述传输辊道4上，所述编码器6与所述控制器电连接。
通过编码器6获取传输辊道4的位置信息，进而获取柱状工件10的位置信息，控制器将柱状工件10的位置信息传输至控制终端3。控制终端3接收位置信息的同时，接收超声波波检测仪传送的超声波检测信息。控制终端3用于建立柱状工件10的位置信息与超声波检测信息的对应关系，进一步的绘制柱状工件10的位置信息与超声波检测信息的关系曲线，便于直观了解柱状工件10不同位置处的检测结果。
优选的，如图4所示，凹阵相控阵探测系统还包括辅助定位装置7，所述相控阵探头1安装于所述辅助定位装置7上，所述辅助定位装置7用于移动所述柱状工件10。
辅助定位装置7用于帮助微调相控阵探头1的位置，使得柱状工件10始终处于多个相控阵探头1形成的检测孔12中心。本发明中辅助定位装置7采用现有技术实现，只要能实现相控阵探头1的移动即可。具体的，可以分别用两个液压缸实现安装底座X轴和Y轴方向的移动，X轴与Y轴垂直，且位于与柱状工件10轴线垂直的平面内；还可以用电机驱动丝杠进而驱动相控阵探头1的移动。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种凹阵相控阵探测仪，其特征在于，包括至少两个相控阵探头、超声波检测仪以及控制终端，每一所述相控阵探头均包括多个晶片，每一所述相控阵探头上的多个所述晶片均依次连接形成凹状检测面，各所述相控阵探头环绕待测的柱状工件设置，形成容纳所述柱状工件的检测孔，各所述相控阵探头上的晶片拼接形成封闭检测面，各所述相控阵探头均与所述超声波检测仪电连接，所述超声波检测仪与所述控制终端电连接。
2.根据权利要求1所述的凹阵相控阵探测仪，其特征在于，相邻两个所述相控阵探头沿所述柱状工件的长度方向交错布置，相邻两个所述相控阵探头的部分晶片沿所述柱状工件的周向重叠设置。
3.根据权利要求1所述的凹阵相控阵探测仪，其特征在于，每一所述相控阵探头的晶片均形成圆弧状检测面，所有所述相控阵探头的晶片拼接形成圆形检测面。
4.根据权利要求1所述的凹阵相控阵探测仪，其特征在于，所述控制终端为计算机。
5.一种凹阵相控阵探测系统，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述凹阵相控阵探测仪，还包括用于传输柱状工件的传输辊道以及驱动电机，所述柱状工件穿设于所述传输辊道内，所述传输辊道与所述驱动电机传动连接，所述驱动电机与控制器电连接，所述控制器与所述控制终端电连接。
6.根据权利要求5所述的凹阵相控阵探测系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
7.根据权利要求5所述的凹阵相控阵探测系统，其特征在于，还包括编码器，所述编码器安装于所述所述传输辊道上，所述编码器与所述控制器电连接。
8.根据权利要求5所述的凹阵相控阵探测系统，其特征在于，还包括辅助定位装置，所述相控阵探头安装于所述辅助定位装置上，所述辅助定位装置用于移动所述相控阵探头。
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