CN201724930U - 多通道超声波探伤仪器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多通道超声波探伤仪器系统，涉及超声波仪器领域，其包括电源模块和显示模块，还包括若干个超声波探头组，若干个发射及前置接收放大模块，一个同步发生模块，若干个超声板卡，一个CPU卡，一个I/O卡和一个PCI总线，所述若干个超声波探头组对应连接若干个发射及前置接收放大模块，所述若干个发射及前置接收放大模块同时连接同步发生模块和CPU卡，所述同步发生模块对应连接若干个超声板卡，所述若干个超声板卡、CPU卡和I/O卡分别接入PCI总线，本实用新型具有多通道，结构紧凑的优点，可提高超声波探伤的信噪比。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超声波仪器，特别是涉及一种多通道超声波探伤仪器系统。
背景技术
超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播的影响来检验材料内部缺陷的无损检验方法。用于超声波探伤的超声波探伤仪种类繁多，但在实际的探伤过程，脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中，缺陷的存在将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，由反射定理知道，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关，脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。目前脉冲反射式超声波探伤仪主要由同步模块、发射模块、接收放大模块、显示模块和电源模块等部份组成。
但是，目前常用的超声波探伤仪，在使用时会产生如下问题及不足：
1、目前常用的多通道超声波探伤仪，其单机容量较小，一般为8通道或16通道，也就是说，单机只可使用8个或16个通道的探测探头，只能探测8个或16个被测部位，如需探测更多被测部位，则需要更多通道，需多台超声波探伤仪组合使用，造成超声波探伤仪结构繁复、庞大。
2、目前常用的超声波探伤仪，在检测得工件伤损后，其报警信号必须通过远程传输至其他设备才能实现对伤损工件的标记驱动、分选驱动，不利于现场处理伤损工件。
3、目前常用的超声波探伤仪，其发射模块与接收放大模块有时会远离超声波探头几米至几十米，由于传输距离远，降低了信噪比，易造成误报警。
实用新型内容
为解决上述问题及不足，本实用新型提供一种多通道超声波探伤仪器系统，可解决上述问题及不足。
本实用新型提供以下技术方案：一种多通道超声波探伤仪器系统，包括电源模块和显示模块，所述多通道超声波探伤仪器系统还包括若干个超声波探头组，若干个发射及前置接收放大模块，一个同步发生模块，若干个超声板卡，一个CPU卡，一个I/O卡和一个PCI总线，所述若干个超声波探头组对应连接若干个发射及前置接收放大模块，所述若干个发射及前置接收放大模块同时连接同步发生模块和CPU卡，所述同步发生模块对应连接若干个超声板卡，所述若干个超声板卡、CPU卡和I/O卡分别接入PCI总线。
优选的，所述若干个超声波探头组的数量是4个，每个超声波探头组连接8个超声波探测通道。
优选的，所述若干个发射及前置接收放大模块的数量是4个，其分别对应4个超声波探头组，每个发射及前置接收放大模块容纳8个超声波探测通道，发射及前置接收放大模块可以设置在超声波探头组处，也可设置在超声板卡处。
优选的，所述若干个超声板卡的数量是4个，其通过同步发生模块分别对应4个发射及前置接收放大模块，每个超声板卡容纳8个超声波探测通道。
优选的，所述多通道超声波探伤仪器系统还包括一个缺陷报警信号发生模块，所述若干个超声板卡分别连接缺陷报警信号发生模块。
优选的，所述多通道超声波探伤仪器系统还包括一个连接缺陷报警信号发生模块的可编程控制器(PLC)。
优选的，所述可编程控制器(PLC)分别连接旋转编码器、工件进入传感器、工件离开传感器。
优选的，所述可编程控制器(PLC)分别连接分选驱动口、标记驱动口、警灯驱动口。
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统的优点在于：
1.一套多通道超声波探伤仪器系统最大容量可为32个超声波探测通道， 可对全部超声波探测通道的各项参数进行设置、控制；可对每个超声波探测通道的回波幅值、时域、声时、相关性等进行单独识别；
2.发射及前置接收放大模块可以设置在超声波探头组处，也可设置在超声板卡处，提高了超声波探伤的信噪比，避免了误报警；
3.将旋转编码器、工件进入传感器、工件离开传感器、分选驱动口、标记驱动口、警灯驱动口集成在本实用新型多通道超声波探伤仪器系统中，可减少整个探伤设备的装置数量及由此造成的现场大量布线，易于现场安装。
附图说明
图1为本实用新型多通道超声波探伤仪器系统架构示意图。
具体实施方式
以下结合附图描述本实用新型的实施例，如附图1所示，
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统包括电源模块和显示模块(图中未示出)；
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统的改进点在于：还包括4个超声波探头组，每个超声波探头组连接8个超声波探测通道；同样，多通道超声波探伤仪器系统还包括4个发射及前置接收放大模块，其分别对应4个超声波探头组，每个发射及前置接收放大模块容纳8个超声波探测通道，发射及前置接收放大模块可以设置在超声波探头组处，也可设置在超声板卡处；
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统还包括一个同步发生模块，4个超声板卡，4个发射及前置接收放大模块分别和同步发生模块连接，4个超声板卡通过同步发生模块分别对应4个发射及前置接收放大模块，每个超声板卡容纳8个超声波探测通道；
上述设计的好处在于：一套多通道超声波探伤仪器系统最大容量可为32个超声波探测通道，同时，由于发射及前置接收放大模块可以设置在超声波探头组处，也可设置在超声板卡处，相比现有技术“发射模块与接收放大模块有时会远离超声波探头几米至几十米”，本实用新型发射及前置接收放大模块与超声波探头之间的距离缩短，可提高超声波探伤的信噪比，避免误报警。
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统还包括一个CPU卡，一个I/O卡和一个PCI总线，4个发射及前置接收放大模块分别连接CPU卡；
4个超声板卡，CPU卡和I/O卡分别接入PCI总线。
本实用新型多通道超声波探伤仪器系统另一个改进点在于：还包括一个缺陷报警信号发生模块，4个超声板卡分别连接缺陷报警信号发生模块；还包括一个连接缺陷报警信号发生模块的可编程控制器(PLC)，可编程控制器(PLC)分别连接旋转编码器、工件进入传感器、工件离开传感器，同时，可编程控制器(PLC)分别连接分选驱动口、标记驱动口、警灯驱动口；
上述设计的好处在于：将发警部分的缺陷报警信号发生模块、旋转编码器、工件进入传感器、工件离开传感器、标记驱动口、分选驱动驱动口、警灯驱动口与多通道超声波探伤仪器系统一体化，并通过可编程控制器(PLC)来管理上述模块或部件，可减少整个多通道超声波探伤仪器系统的装置数量及由此造成的现场大量布线。
除了4个超声波探头组以外，其余上述模块或部件都集成在一体化机箱中，以方便移动。
本实用新型具体应用时，其工作流程如下所述：
上电，系统自检，选择超声波探测通道，设置超声波通道参数，选择系统工作方式，输入被测材料声速，设置系统增益，设定系统单位，设定声程，校准系统，工件进入传感器探测到被测工件进入，将信号传输至可编程控制器(PLC)，可编程控制器(PLC)经过初步处理后进一步将信号反馈到CPU卡，CPU卡发出发射指令，由同步发生模块输入同步脉冲信号，触发发射模块与接收放大模块工作，产生高频电脉冲信号激励超声波探头中的晶片，使其产生高频振动，并在被测工件内产生超声波，超声波的回波被超声波探头，回传至发射模块与接收放大模块，经过信号放大，传输至超声板卡，由于超声板卡、CPU卡及I/O卡分别接入PCI总线，超声波的回波信号经过模数转换，并经过CPU卡的运算，就可在显示模块中显示波形及波形变化；比如说，在一个被测钢工件中存 在一个缺陷，由于这个缺陷的存在，造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面，交界面之间的声阻抗不同，当超声波探头发射的超声波遇到这个界面之后，就会发生反射，反射回来的能量又被超声波探头接收到，在显示屏幕中横坐标的一定位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度，这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。如果探测到被测钢工件中存在一个缺陷，系统会激发缺陷报警信号发生模块发出报警信号，经过可编程控制器(PLC)的管理，激活分选驱动口、标记驱动口、警灯驱动口，实现现场处理缺陷工件。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多通道超声波探伤仪器系统，包括电源模块和显示模块，其特征在于：所述多通道超声波探伤仪器系统还包括若干个超声波探头组，若干个发射及前置接收放大模块，一个同步发生模块，若干个超声板卡，一个CPU卡，一个I/O卡和一个PCI总线，所述若干个超声波探头组对应连接若干个发射及前置接收放大模块，所述若干个发射及前置接收放大模块同时连接同步发生模块和CPU卡，所述同步发生模块对应连接若干个超声板卡，所述若干个超声板卡、CPU卡和I/O卡分别接入PCI总线。
2.根据权利要求1所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于：所述若干个超声波探头组的数量是4个，每个超声波探头组连接8个超声波探测通道。
3.根据权利要求1所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于：
所述若干个发射及前置接收放大模块的数量是4个，其分别对应4个超声波探头组；
每个发射及前置接收放大模块容纳8个超声波探测通道；
发射及前置接收放大模块可以设置在超声波探头组处，也可设置在超声板卡处。
4.根据权利要求1所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于：所述若干个超声板卡的数量是4个，其通过同步发生模块分别对应4个发射及前置接收放大模块，每个超声板卡容纳8个超声波探测通道。
5.根据权利要求1所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于：所述多通道超声波探伤仪器系统还包括一个缺陷报警信号发生模块，所述若干个超声板卡分别连接缺陷报警信号发生模块。
6.根据权利要求5所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于，所述多通道超声波探伤仪器系统还包括一个连接缺陷报警信号发生模块的可编程控制器。
7.根据权利要求6所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于，所述可编程控制器分别连接旋转编码器、工件进入传感器、工件离开传感器。
8.根据权利要求6所述的多通道超声波探伤仪器系统，其特征在于，所述 可编程控制器分别连接分选驱动口、标记驱动口、警灯驱动口。
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2010
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