CN113267208B - 超声波传感器测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超声波传感器测试装置及系统，超声波传感器测试装置包括：定位组件，定位组件包括定位本体与测试座，定位本体与测试座转动连接，定位本体用于放置超声波传感器；测试机构，测试机构包括驱动组件与夹持组件，驱动组件与夹持组件驱动连接，夹持组件用于夹持超声波传感器。需要对超声波传感器进行测试时，将超声波传感器放置在定位本体上；夹持组件打开并夹持超声波传感器，与超声波传感器形成连接；夹持组件带动超声波传感器自动旋转，并通过对超声波传感器接入激励信号，获取接收信号。本超声波传感器测试装置，能够自动获取超声波传感器在不同角度下的接收信号，操作简单，有利于提高超声波传感器的测试效率和使用效率。

Description

超声波传感器测试装置及系统

技术领域

本发明涉及高频超声波传感器技术领域，特别是涉及一种超声波传感器测试装置及系统。

背景技术

随着工业检测技术的发展，出现了高频超声检测技术，高频超声波传感器广泛应用于智能家电、工业检测等领域，主要作用为对目标物的识别、测距、测速以及空气介质流量的检测等。由于高频超声波传感器的波束角较小，而传感器本身内部结构存在细微的不对称性或是安装孔位、传播声道具有细微的不对称性，因此存在局限。

传统技术中，超声传感器在实际安装使用时由于平面内的安装角度不同而存在信号强弱不同的问题，即可能在某一个平面角度下出现信号突然减小的现象。由于不同安装角度信号强弱存在差异，因此常规的测试传感器单角度信号的方法不能完全体现超声传感器的真实性能，导致终端产品识别错误的情况。

发明内容

基于此，有必要提供一种超声波传感器测试装置及系统，能够有效快速获取超声传感器在不同角度下的信号，操作简单，使用便利，有利于提高超声波传感器检测和使用的效率。

一种超声波传感器测试装置，包括：定位组件，所述定位组件包括定位本体与测试座，所述定位本体与测试座转动连接，所述定位本体用于放置超声波传感器；测试机构，所述测试机构包括驱动组件与夹持组件，所述驱动组件与夹持组件驱动连接，所述夹持组件在驱动组件的作用下，进行开合运动并能绕自身轴线转动，所述夹持组件用于夹持超声波传感器。

上述超声波传感器测试装置，在组装过程中，首先，将驱动组件与夹持组件驱动连接，使得驱动组件能够驱动夹持组件开合与绕自身轴线旋转；然后将定位本体与测试座转动连接。需要对超声波传感器进行测试时，首先，将超声波传感器放置在定位本体上；然后，操作驱动组件，使得夹持组件打开，并夹持超声波传感器，与超声波传感器形成连接；接着，继续操作驱动组件，在驱动组件的作用下，夹持组件带动超声波传感器自动旋转，并通过对超声波传感器接入激励信号，获取不同旋转角度下的接收信号。本超声波传感器测试装置，能够自动获取超声波传感器在不同角度下的接收信号，操作简单，有利于提高超声波传感器的测试效率和使用效率。

在其中一个实施例中，所述定位组件还包括转动件，所述定位本体与所述测试座通过所述转动件转动连接。

在其中一个实施例中，所述转动件为平面轴承，所述定位本体通过所述平面轴承与所述测试座转动连接。

在其中一个实施例中，所述定位组件还包括垫块，所述垫块与所述测试座连接，所述垫块设有安装槽，所述定位本体与所述转动件均设置于所述安装槽内。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件，所述第一驱动件与第二驱动件均与夹持组件驱动连接，所述第一驱动件驱使所述夹持组件开合运动，所述第二驱动件驱使所述夹持组件绕自身轴线转动。

在其中一个实施例中，所述夹持组件包括夹持本体与至少两个夹爪，所述夹爪与所述夹持本体活动连接，且至少一个所述夹爪与所述第一驱动件驱动连接，所述夹持本体与所述第二驱动件的输出轴连接。

在其中一个实施例中，所述测试机构还包括联轴器，所述夹持本体通过所述联轴器与所述第二驱动件的输出轴连接。

在其中一个实施例中，所述测试机构还包括旋转轴，所述夹持本体通过所述旋转轴与所述联轴器连接。

在其中一个实施例中，所述测试机构还包括升降台，所述定位组件与所述测试机构沿所述升降台的高度方向间隔设置，所述驱动组件在升降台的作用下沿所述升降台的高度方向运动。

在其中一个实施例中，所述驱动组件还包括安装座，所述安装座与所述升降台滑动连接，所述第一驱动件和/或所述第二驱动件设置于所述安装座上。

一种超声波传感器测试系统，包括检测设备与上述任意一项所述的超声波传感器测试装置，所述超声波传感器测试装置与所述检测设备控制连接。

上述超声波传感器测试系统，在安装过程中，首先，将驱动组件与夹持组件驱动连接，使得驱动组件能够驱动夹持组件开合与绕自身轴线旋转；然后将定位本体与测试座转动连接。需要对超声波传感器进行测试时，首先，将超声波传感器放置在定位本体上；然后，操作驱动组件，使得夹持组件打开，并夹持超声波传感器，与超声波传感器形成连接；接着，继续操作驱动组件，在驱动组件的作用下，夹持组件带动超声波传感器自动旋转，并通过对超声波传感器接入激励信号，获取不同旋转角度下的接收信号。本超声波传感器测试装置，能够自动获取超声波传感器在不同角度下的接收信号，操作简单，有利于提高超声波传感器的测试效率和使用效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为一实施例中所述的超声波传感器测试装置的结构示意图；

图2为图1中圈A处的内部结构示意图。

附图标记说明：

100、超声波传感器测试装置；110、定位组件；111、定位本体；112、测试座；113、转动件；114、垫块；120、测试机构；121、驱动组件；1211、第一驱动件；1212、第二驱动件；1213、安装座；122、夹持组件；1221、夹持本体；1222、夹爪；123、联轴器；124、旋转轴；125、升降台；200、超声波传感器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，一种超声波传感器测试装置100，包括：定位组件110与测试机构120。定位组件110包括定位本体111与测试座112，定位本体111与测试座112转动连接，定位本体111用于放置超声波传感器200。测试机构120包括驱动组件121与夹持组件122，驱动组件121与夹持组件122驱动连接，夹持组件122在驱动组件121的作用下，进行开合运动并能绕自身轴线转动，夹持组件122用于夹持超声波传感器200。

上述超声波传感器测试装置100，在组装过程中，首先，将驱动组件121与夹持组件122驱动连接，使得驱动组件121能够驱动夹持组件122开合与绕自身轴线旋转；然后将定位本体111与测试座112转动连接。需要对超声波传感器200进行测试时，首先，将超声波传感器200放置在定位本体111上；然后，操作驱动组件121，使得夹持组件122打开，并夹持超声波传感器200，与超声波传感器200形成连接；接着，继续操作驱动组件121，在驱动组件121的作用下，夹持组件122带动超声波传感器200自动旋转，并通过对超声波传感器200接入激励信号，获取不同旋转角度下的接收信号。本超声波传感器测试装置100，能够自动获取超声波传感器200在不同角度下的接收信号，操作简单，有利于提高超声波传感器200的测试效率和使用效率。

需要说明的是，驱动组件121与夹持组件122驱动连接应理解为，驱动组件121与夹持组件122连接，驱动组件121作为动力来源，能够驱动夹持组件122开合运动与旋转。

其中，夹持组件122在驱动组件121的作用下，进行开合运动并能绕自身轴线转动应理解为，在驱动组件121的作用下，夹持组件122能够打开与合并，从而实现对超声波传感器200的夹持与固定。同时，驱动组件121还能够驱动夹持组件122绕自身轴线转动，从而带动超声波传感器200旋转。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，定位组件110还包括转动件113。定位本体111与测试座112通过转动件113转动连接。如此，通过转动件113的设置有利于减少摩擦，提高超声波传感器200的转动顺畅性与便利性。同时，为了保证旋转的可靠性与稳定性，夹持组件122会对定位组件110施加压力，转动件113的设置有利于提高支撑效果，延长定位组件110的使用寿命，进而提高超声波传感器测试装置100的整体品质和使用体验。

可选地，转动件113可为平面轴承、滚珠轴承、滚柱轴承、偏心轴承或其它转动装置。

具体地，请参阅图1与图2，转动件113为平面轴承，定位本体111通过平面轴承与测试座112转动连接。如此，一方面有利于降低定位本体111与测试座112的摩擦力，提高定位本体111的转动顺畅性，进而提高超声波传感器200的转动顺畅性。同时，平面轴承有利于提高转动件113的承压能力，保证转动件113对定位本体111的支撑作用，延长定位组件110的使用寿命，进而提高超声波传感器测试装置100的整体品质和使用体验。本实施例仅提供一种转动件113的具体实施方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，定位组件110还包括垫块114。垫块114与测试座112连接，垫块114设有安装槽，定位本体111与转动件113均设置于安装槽内。如此，有利于保证定位组件110的结构稳定性，提高定位组件110的整体强度，在夹持组件122带动超声波传感器200转动过程中，有利于限制转动区域，避免超声波传感器200移动，进而提高测试精度和结果的可靠性。

可选地，垫块114与测试座112的连接方式可为螺纹连接、螺栓连接、焊接、粘接、销接、卡扣连接或其他连接方式。

具体地，请参阅图1与图2，垫块114与测试座112的连接方式为螺栓连接。

进一步地，垫块114与测试座112通过四个螺栓连接。四个螺栓周向设置于垫块114上。如此，一方面，螺栓连接的方式有利于提高垫块114与测试座112的连接稳定性，进而提高定位组件110的整体强度。另一方面，螺栓连接的方式便于安装于拆卸，有利于提高垫块114与测试座112的连接便利性，进而有利于提高超声波传感器测试装置100的整体品质。本实施例仅提供一种垫块114与测试座112的具体连接方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，驱动组件121包括第一驱动件1211与第二驱动件1212。第一驱动件1211与第二驱动件1212均与夹持组件122驱动连接，第一驱动件1211驱使夹持组件122开合运动，第二驱动件1212驱使夹持组件122绕自身轴线转动。如此，第一驱动件1211与第二驱动件1212分别开工至夹持组件122的夹持动作与转动动作，有利于提高夹持组件122的运行可靠性。同时，结构简单，便于安装于维护，有利于降低超声波传感器测试装置100的生产与维护成本，提高超声波传感器测试装置100的经济效益。

可选地，第一驱动件1211可为电机、气缸、油缸、气动马达、液压马达或其他驱动装置。

具体地，请参阅图1与图2，第一驱动件1211为气缸。如此，操作简单，易于安装维护，有利于提高夹持组件122的运行可靠性，进而提高测试机构120的使用体验。本实施例仅提供一种第一驱动件1211的具体实施方式，但并不以此为限。

可选地，第二驱动件1212可为伺服电机、步进电机、气缸、油缸、气动马达、液压马达或其他驱动装置。

具体地，请参阅图1与图2，第二驱动件1212为步进电机。如此，有利于实现超声波传感器200的步进旋转，并能够灵活调整转速与测试时间，有利于提高测试机构120的使用可靠性，进而提高超声波传感器测试装置100的整体品质与使用体验。本实施例仅提供一种第二驱动件1212的具体实施方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，夹持组件122包括夹持本体1221与至少两个夹爪1222，夹爪1222与夹持本体1221活动连接，且至少一个夹爪1222与第一驱动件1211驱动连接，夹持本体1221与第二驱动件1212的输出轴连接。如此，通过夹爪1222的活动夹取超声波传感器200，有利于提高测试组件的运行可靠性，出现故障时只需维修和更换夹爪1222，方便维护，进而有利于提高超声波传感器测试装置100的整体品质与使用体验。

进一步地，请参阅图1，夹爪1222包括第一夹持部、第二夹持部与传动件。第一驱动件1211与传动件驱动连接，第一夹持部与第二夹持部均与传动件连接。如此，在第一驱动件1211与传动件的作用下，第一夹持部与第二夹持部做靠近或远离运动，进而完成对超声波传感器200的夹持操作，可靠性强，有利于提高测试机构120的使用性质。

在一个实施例中，请参阅图1，测试机构120还包括联轴器123，夹持本体1221通过联轴器123与第二驱动件1212的输出轴连接。如此，结构简单，有利于提高夹持本体1221与第二驱动件1212的连接稳定性，减少甚至避免夹持本体1221的脱落情况发生，有利于提高测试机构120的整体可靠性。同时，有利于提高测试机构120的拆装便利性，降低超声波传感器测试装置100的维护成本。

在一个实施例中，请参阅图1，测试机构120还包括旋转轴124，夹持本体1221通过旋转轴124与联轴器123连接。如此，有利于进一步提高夹持本体1221与第二驱动件1212的连接稳定性，减少甚至避免夹持本体1221的脱落情况发生，有利于提高测试机构120的整体可靠性。同时，有利于提高测试机构120的拆装便利性，降低超声波传感器测试装置100的维护成本。

在一个实施例中，请参阅图1，测试机构120还包括升降台125，定位组件110与测试机构120沿升降台125的高度方向间隔设置，驱动组件121在升降台125的作用下沿升降台125的高度方向运动。如此，测试机构120能够上下运动，调整夹爪1222与超声波传感器200的距离，有利于提高测试过程的安全性，避免对超声波传感器200造成损坏，进而有利于提高超声波传感器测试装置100的使用便利性。

其中，为了进一步理解与说明升降台125的高度方向，以图1为例，升降台125的高度方向为图1中直线S₁上任意一箭头所指的方向。

在一个实施例中，请参阅图1，驱动组件121还包括安装座1213，安装座1213与升降台125滑动连接，第一驱动件1211和/或第二驱动件1212设置于安装座1213上。如此，通过可拆卸连接的方式使得驱动组件121能够在升降台125上下运动，有利于提高超声波传感器测试装置100的安装便利性。

可选地，安装座1213与升降台125的连接连接方式可为螺纹连接、螺栓连接、焊接、粘接、销接、卡扣连接或其他连接方式。

具体地，请参阅图1与图2，安装座1213与升降台125的连接方式为螺栓连接。

进一步地，安装座1213与升降台125通过四个螺栓连接。四个螺栓周向设置于安装座1213上。如此，一方面，螺栓连接的方式有利于提高安装座1213与升降台125的连接稳定性，进而提高超声波传感器测试装置100的整体强度。另一方面，螺栓连接的方式便于安装于拆卸，有利于提高升降台125与安装座1213的连接便利性，进而有利于提高超声波传感器测试装置100的整体品质。本实施例仅提供一种升降台125与安装座1213的具体连接方式，但并不以此为限。

在一个实施例中，一种超声波传感器200测试系统，包括检测设备与上述的超声波传感器测试装置100，超声波传感器测试装置100与检测设备控制连接。

上述超声波传感器200测试系统，在安装过程中，首先，将驱动组件121与夹持组件122驱动连接，使得驱动组件121能够驱动夹持组件122开合与绕自身轴线旋转；然后将定位本体111与测试座112转动连接。需要对超声波传感器200进行测试时，首先，将超声波传感器200放置在定位本体111上；然后，操作驱动组件121，使得夹持组件122打开，并夹持超声波传感器200，与超声波传感器200形成连接；接着，继续操作驱动组件121，在驱动组件121的作用下，夹持组件122带动超声波传感器200自动旋转，并通过对超声波传感器200接入激励信号，获取不同旋转角度下的接收信号。本超声波传感器测试装置100，能够自动获取超声波传感器200在不同角度下的接收信号，操作简单，有利于提高超声波传感器200的测试效率和使用效率。

其中，检测设备用于驱使超声波传感器200产生激励信号、获取反射回波信号及控制超声波传感器200测试设备运行的控制装置，包括与传感器电性连接的信号激励装置、连接线、显示装置、自动控制装置等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超声波传感器测试装置，其特征在于，所述超声波传感器测试装置包括：

定位组件，所述定位组件包括定位本体、测试座、转动件及垫块，所述定位本体与测试座通过所述转动件转动连接，所述定位本体用于放置超声波传感器，所述垫块与所述测试座连接，所述垫块设有安装槽，所述定位本体与所述转动件均设置于所述安装槽内；

测试机构，所述测试机构包括驱动组件与夹持组件，所述驱动组件与夹持组件驱动连接，所述夹持组件在驱动组件的作用下，打开并夹持放置于所述定位本体上的超声波传感器，以与超声波传感器形成连接；所述驱动组件还能够驱动所述夹持组件带动超声波传感器自动旋转，并通过对超声波传感器接入激励信号，获取不同旋转角度下的接收信号。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述转动件为平面轴承，所述定位本体通过所述平面轴承与所述测试座转动连接。

3.根据权利要求1所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述垫块与所述测试座通过四个螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动件与第二驱动件，所述第一驱动件与第二驱动件均与夹持组件驱动连接，所述第一驱动件驱使所述夹持组件开合运动，所述第二驱动件驱使所述夹持组件绕自身轴线转动。

5.根据权利要求4所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述夹持组件包括夹持本体与至少两个夹爪，所述夹爪与所述夹持本体活动连接，且至少一个所述夹爪与所述第一驱动件驱动连接，所述夹持本体与所述第二驱动件的输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述测试机构还包括联轴器，所述夹持本体通过所述联轴器与所述第二驱动件的输出轴连接。

7.根据权利要求6所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述测试机构还包括旋转轴，所述夹持本体通过所述旋转轴与所述联轴器连接。

8.根据权利要求7所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述测试机构还包括升降台，所述定位组件与所述测试机构沿所述升降台的高度方向间隔设置，所述驱动组件在升降台的作用下沿所述升降台的高度方向运动。

9.根据权利要求8所述的超声波传感器测试装置，其特征在于，所述驱动组件还包括安装座，所述安装座与所述升降台滑动连接，所述第一驱动件和/或所述第二驱动件设置于所述安装座上。

10.一种超声波传感器测试系统，其特征在于，所述超声波传感器测试系统包括检测设备与权利要求1-9任意一项所述的超声波传感器测试装置，所述超声波传感器测试装置与所述检测设备控制连接。