一種提升面陣探頭解析度的檢測方法
2023-05-12 06:53:36
一種提升面陣探頭解析度的檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，包括如下步驟：步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，並且N個所述晶片以面陣的形式排列；步驟二，晶片控制晶片a發射m次脈衝波射向待測工件；步驟三，被所述待測工件反射回來的脈衝波被晶片a和與晶片a相鄰的m-1個晶片依次分別接收；步驟四，當所述N個晶片都發射m次脈衝波，並且經所述待測工件反射回來的脈衝波被全部接收；步驟五，重複步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；步驟六，主機將接收到的脈衝波經分析處理後得出待測工件的缺陷圖形，並通過主機上的顯示器顯示出來。本發明具有大大提高面陣探測儀的解析度的優點。
【專利說明】一種提升面陣探頭解析度的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及超聲波探傷【技術領域】，特別涉及一種提升面陣探頭解析度的檢測方法。
【背景技術】
[0002]在金屬試件及零件無損檢測中，超聲波探傷技術是一種重要手段。超聲波在被檢測材料中傳播時，材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測從而了解材料性能和結構變化的技術稱為超聲檢測。超聲波探傷是利用超聲波能透入金屬內部，並由一個截面進入另一個截面時，在截面邊緣發生反射的特點來檢測缺陷零件的一種方法。
[0003]而晶片是超聲波探傷儀中最核心的部件，通過晶片發射脈衝波到待測工件，將待測工件反射回來的脈衝波進行處理分析後得出待測工件的缺陷圖形，現有技術中，以IOmm直徑探頭為例，在8*8的晶片陣列中需要52個晶片，而只有晶片之間的間距達到1.25mm時才能覆蓋探頭的IOmm直徑範圍，而且每個晶片在工作是都是單獨發射和接收脈衝波，這就導致了晶片間距為1.25mm時探傷儀的分辨力不足1.25mm，而不能對零件進行精確探傷，如果通過增加晶片的數量來提高解析度的話，那麼必然會提高探傷儀的成本，而且功耗也會加大。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明提供了一種不必增加晶片數量就可，並能大大提高探測儀探傷解析度的一種檢測方法。本發明提供的一種提升面面陣解析度的檢測方法的技術方案如下:
[0005]本發明提供了一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，包括如下步驟:
[0006]步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，並且N個晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數；
[0007]步驟二，晶片控制晶片a發射m次脈衝波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發射脈衝的次數；
[0008]步驟三，被待測工件反射回來的脈衝波被晶片a和與晶片a相鄰的m_l個晶片依次分別接收；
[0009]步驟四，當所述N個晶片都發射m次脈衝波，並且經待測工件反射回來的脈衝波被全部接收；
[0010]步驟五，重複步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；
[0011]步驟六，主機將接收到的脈衝波經分析處理後得出待測工件的缺陷圖形，並通過主機上的顯示器顯示出來。
[0012]進一步特徵為步驟二還包括如下步驟:
[0013]第一步，計時器預先設定一固定的時間間隔，使其與晶片相連接；[0014]第二步，晶片通過控制與脈衝波發射電路相連接的第一開關，使脈衝波發射電路與第一晶片相連接，第一晶片發射第一次脈衝波射向待測工件；
[0015]第三步，計時器達到時間間隔後，向晶片發送時間信號；
[0016]第四步，晶片接收到時間信號後，控制第一晶片發射第二次脈衝波射向待測工件，直至第一晶片發射第m次脈衝波射向待測工件，第一晶片完成工作，此時與晶片相連接的計數器計數為I ;
[0017]第五步，計時器達到時間間隔後，向晶片發送時間信號；
[0018]第六步，晶片接收到時間信號後，控制脈衝波發射電路與第二晶片相連接，第二晶片發射第一次脈衝波射向待測工件，重複第三步至第四步的工作過程，直至計數器計數為2 ；
[0019]第七步，通過晶片控制第三晶片至晶片N重複第五步至第六步的工作過程，直至計數器計數為N。
[0020]進一步特徵為步驟三還包括如下步驟:
[0021]第一步，晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，控制脈衝波接收電路與第一晶片相連接，第一晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；
[0022]第二步，第一晶片完成接收後，晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片b與脈衝波接收電路相連接，晶片b接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片b表示與第一晶片橫向相鄰的晶片；
[0023]第三步，晶片b完成接收後，晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片C與所述脈衝波接收電路相連接，晶片C接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片C表示與第一晶片縱向相鄰的晶片；
[0024]第四步，晶片c完成接收後，晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片d與脈衝波接收電路相連接，晶片d接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片d表示與第一晶片斜向相鄰的晶片；
[0025]第五步，第一晶片完成工作後，第二晶片重複第一步至第四步的過程，直至晶片N完成依次完成第一步至第四步的過程。
[0026]進一步特徵為晶片為可編程晶片。
[0027]進一步特徵為N個晶片為52個晶片。
[0028]進一步特徵為步驟二中的m等於4。
[0029]本發明同現有技術相比，具有以下優點和有益效果:
[0030]1、本發明中每個晶片發射四次脈衝波，並通過該晶片本身、橫向相鄰的晶片、縱向相鄰的晶片和斜向相鄰的晶片分別接收，相對於現有技術中的晶片單獨發射接收脈衝波，增加了 3倍的採用波形數據，相鄰間晶片採樣一個發射另一個接收的模式實現了 4倍的插值解析度，從而提升了探傷儀的採樣解析度，使得通過使用本發明的探測方法的探傷儀的解析度達到現有技術的4倍，探傷結果更加清晰準確。
[0031]2、本發明是在現有設備基礎上進行的改進，其結構簡單、成本低，且易於推廣。
[0032]3、本發明中增加了計數器，探測儀的探頭具有N個晶片，探測儀工作時，每個晶片發射m次脈衝波後計數器計數加1，當計數器計數為N時，晶片控制探測儀重新從第一個晶片開始發射脈衝波，通過反覆發射與接收脈衝波，使得探測儀得到的待測工件的缺陷形狀更加準確。
[0033]4、本發明中增加了計時器，晶片根據計時器預先設定的時間間隔，控制脈衝波發射的時間間隔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是本發明一種提升面陣探頭解析度的檢測方法的晶片和晶片的連接關係示意圖；
[0036]圖2是本發明一種提升面陣探頭解析度的檢測方法的實施例中晶片面陣結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0038]如圖1所示，本發明提供了一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，包括如下步驟:
[0039]步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，並且N個晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數；
[0040]步驟二，晶片2控制晶片a發射m次脈衝波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發射脈衝的次數；
[0041]步驟三，被待測工件反射回來的脈衝波被晶片a和與晶片a相鄰的m_l個晶片依次分別接收；
[0042]步驟四，當N個晶片都發射m次脈衝波，並且經待測工件反射回來的脈衝波被全部接收；
[0043]步驟五，重複步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；
[0044]步驟六，主機I將接收到的脈衝波經分析處理後得出待測工件的缺陷圖形，並通過主機I上的圖1中未標註的顯示器顯示出來。
[0045]本發明的優選方式為步驟二還包括如下步驟:
[0046]第一步，計時器8預先設定一固定的時間間隔，使其與晶片2相連接；
[0047]第二步，晶片2通過控制與脈衝波發射電路相連接的第一開關5，使脈衝波發射電路3與第一晶片9相連接，第一晶片9發射第一次脈衝波射向待測工件；
[0048]第三步，計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號；
[0049]第四步，晶片2接收到時間信號後，控制第一晶片9發射第二次脈衝波射向待測工件，直至第一晶片9發射第m次脈衝波射向待測工件，第一晶片9完成工作，此時與所述晶片2相連接的計數器7計數為I ;[0050]第五步，計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號；
[0051]第六步，晶片2接收到時間信號後，控制脈衝波發射電路3與第二晶片相連接，第二晶片發射第一次脈衝波射向待測工件，重複第三步至第四步的工作過程，直至計數器7計數為2 ；
[0052]第七步，通過晶片2控制第三晶片至晶片N重複第五步至第六步的工作過程，直至計數器7計數為N。
[0053]步驟三還包括如下步驟:
[0054]第一步，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第一晶片9相連接，第一晶片9接收待測工件反射回來的脈衝波；
[0055]第二步，第一晶片9完成接收後，晶片2通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，使晶片blO與脈衝波接收電路4相連接，晶片blO接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片blO表不與第一晶片9橫向相鄰的晶片；
[0056]第三步，晶片blO完成接收後，晶片2通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，使晶片cll與所述脈衝波接收電路4相連接，晶片cll接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片cll表不與第一晶片9縱向相鄰的晶片；
[0057]第四步，晶片cll完成接收後，晶片2通過控制與脈衝波接收電路11相連接的第二開關6，使晶片dl2與脈衝波接收電路4相連接，晶片dl2接收待測工件反射回來的脈衝波，晶片dl2表不與第一晶片9斜向相鄰的晶片；
[0058]第五步，第一晶片9完成工作後，第二晶片重複第一步至第四步的過程，直至晶片N完成依次完成第一步至第四步的過程。
[0059]晶片為可編程晶片。
[0060]N個晶片為52個晶片。
[0061]步驟二中的m等於4。
[0062]實施例
[0063]如圖2所示，在IOmm直徑的超聲波面陣探頭上具有52個晶片，並且52個晶片以面陣的形式排列，與晶片2相連接的計時器8預先設定一固定的時間間隔，晶片2通過控制與脈衝波發射電路相連接的第一開關5,使脈衝波發射電路3與第一晶片9相連接,第一晶片9發射第一次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第一晶片9相連接，第一晶片9接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第一晶片9發射第二次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第二晶片相連接，第二晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第一晶片9發射第三次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第六晶片相連接，第六晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第一晶片9發射第四次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第五晶片相連接，第五晶片接收待測工件反射回來的脈衝波，此時計數器7計數為I。[0064]當計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，晶片2通過控制與脈衝波發射電路相連接的第一開關5，使脈衝波發射電路3與第二晶片相連接，第二晶片發射第一次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第二晶片相連接，第二晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第二晶片發射第二次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第三晶片相連接，第三晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第二晶片發射第三次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第七晶片相連接，第七晶片接收待測工件反射回來的脈衝波；計時器8達到時間間隔後，向晶片2發送時間信號，晶片2接收到時間信號後，控制第二晶片發射第四次脈衝波射向待測工件，同時，晶片7通過控制與脈衝波接收電路4相連接的第二開關6，控制脈衝波接收電路4與第六晶片相連接，第六晶片接收待測工件反射回來的脈衝波，此時計數器7計數為2。
[0065]其餘晶片依次重複上述過程，直至計數器7計數為52時，晶片2再次控制第一晶片到第五十二晶片重複上述過程直至探測儀探測結束，通過上述的晶片發射、接收脈衝波的模式，主機I將52個晶片接收來的脈衝波進行處理分析，並通過主機I上的顯示器顯示出待測工件的缺陷形狀。
[0066]本發明中每個晶片發射四次脈衝波，並通過該晶片本身、橫向相鄰的晶片、縱向相鄰的晶片和斜向相鄰的晶片分別接收，相對於現有技術中的晶片單獨發射接收脈衝波，增加了 3倍的採用波形數據，相鄰間晶片採樣一個發射另一個接收的模式實現了 4倍的插值解析度，從而提升了探傷儀的採樣解析度，使得通過使用本發明的探測方法的探傷儀的解析度達到現有技術的4倍，探傷結果更加清晰準確。
[0067]本發明是在現有設備基礎上進行的改進，其結構簡單、成本低，且易於推廣。
[0068]本發明中增加了計數器，探測儀的探頭具有N個晶片，探測儀工作時，每個晶片發射m次脈衝波後計數器計數加1，當計數器計數為N時，晶片控制探測儀重新從第一個晶片開始發射脈衝波，通過反覆發射與接收脈衝波，使得探測儀得到的待測工件的缺陷形狀更加準確。
[0069]本發明中增加了計時器，晶片根據計時器預先設定的時間間隔，控制脈衝波發射的時間間隔。
[0070]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.本發明提供了一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟:步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，並且N個所述晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數； 步驟二，晶片控制晶片a發射m次脈衝波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發射脈衝的次數； 步驟三，被所述待測工件反射回來的脈衝波被晶片a和與晶片a相鄰的m-Ι個晶片依次分別接收； 步驟四，所述N個晶片依次都發射m次脈衝波，並且經所述待測工件反射回來的脈衝波被接收； 步驟五，重複步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢； 步驟六，主機將接收到的脈衝波經分析處理後得出待測工件的缺陷圖形，並通過主機上的顯示器顯示出來。
2.根據權利要求1所述的一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，所述步驟二還包括如下步驟: 第一步，計時器預先設定一固定的時間間隔，使其與所述晶片相連接； 第二步，所述晶片通過控制與脈衝波發射電路相連接的第一開關，使所述脈衝波發射電路與第一晶片相連接， 所述第一晶片發射第一次脈衝波射向待測工件； 第三步，所述計時器達到時間間隔後，向所述晶片發送時間信號； 第四步，所述晶片接收到時間信號後，控制所述第一晶片發射第二次脈衝波射向待測工件，直至第一晶片發射第m次脈衝波射向待測工件，所述第一晶片完成工作，此時與所述晶片相連接的計數器計數為I ; 第五步，所述計時器達到時間間隔後，向所述晶片發送時間信號； 第六步，所述晶片接收到時間信號後，控制所述脈衝波發射電路與第二晶片相連接，所述第二晶片發射第一次脈衝波射向待測工件，重複第三步至第四步的工作過程，直至所述計數器計數為2 ； 第七步，通過所述晶片控制第三晶片至晶片N重複第五步至第六步的工作過程，直至所述計數器計數為N。
3.根據權利要求2所述的一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，所述步驟三還包括如下步驟: 第一步，所述晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，控制所述脈衝波接收電路與第一晶片相連接，所述第一晶片接收待測工件反射回來的脈衝波； 第二步，所述第一晶片完成接收後，所述晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片b與所述脈衝波接收電路相連接，所述晶片b接收待測工件反射回來的脈衝波，所述晶片b表不與第一晶片橫向相鄰的晶片； 第三步，所述晶片b完成接收後，所述晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片c與所述脈衝波接收電路相連接，所述晶片c接收待測工件反射回來的脈衝波，所述晶片c表不與第一晶片縱向相鄰的晶片；第四步，所述晶片C完成接收後，所述晶片通過控制與脈衝波接收電路相連接的第二開關，使晶片d與所述脈衝波接收電路相連接，所述晶片d接收待測工件反射回來的脈衝波，所述晶片d表不與第一晶片斜向相鄰的晶片； 第五步，所述第一晶片完成工作後，所述第二晶片重複第一步至第四步的過程，直至晶片N完成依次完成第一步至第四步的過程。
4.根據權利要求1所述的一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，所述晶片為可編程晶片。
5.根據權利要求1-5中任一項所述的一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，所述N個晶片為52個晶片。
6.根據權利要求1所述的一種提升面陣探頭解析度的檢測方法，其特徵在於，所述步驟二中的m 等於4。
【文檔編號】G01N29/04GK104034802SQ201410243103
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】張瑞 申請人:艾因蒂克檢測科技（上海）有限公司