專(zhuān)利名稱：相控陣超聲波儀器及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)檢測(cè)管道焊縫的相控陣超聲波儀器及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在全世界范圍內(nèi)，許多管道建設(shè)項(xiàng)目中，已經(jīng)使用全自動(dòng)焊接工藝，從而帶來(lái)了全自動(dòng)超聲檢測(cè)的發(fā)展方向，即超聲檢測(cè)將逐漸代替射線檢測(cè)成為大口徑管道施工的主要檢測(cè)手段。80年代荷蘭的NOVA，TCPL，以及Gasunie不斷的開(kāi)發(fā)此類(lèi)產(chǎn)品，一些NDE公司現(xiàn)在也開(kāi)始涉及自動(dòng)超聲探傷，首先由RTD的R&D開(kāi)始研究，后來(lái)Shaw Pipelines開(kāi)始參與，最近Weldsonix和其他公司也開(kāi)始參與研究，R/DTech公司首先開(kāi)始制造產(chǎn)品，到目前位置R/D Tech是僅有的商業(yè)產(chǎn)品制造商。自1992年以來(lái)自動(dòng)化超聲檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，檢測(cè)方法的改進(jìn)以及聚焦探頭的引入提高了自動(dòng)化超聲檢測(cè)的準(zhǔn)確性，以相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)為代表的新型管道全自動(dòng)超聲檢測(cè)儀器在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。90年代末，加拿大R/D TECH公司首先將相控陣檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于管道探傷領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)了相控陣全自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)。相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)聲束的掃查方向和聚焦深度的控制，可以以同一個(gè)探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)不同壁厚、不同管徑、不同材質(zhì)管道焊縫的檢測(cè)任務(wù)，克服了常規(guī)多探頭自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)整難度大和探頭適應(yīng)范圍窄以及設(shè)備沉重的缺點(diǎn)。
R/D Tech公司率先研制成功了相控陣管道環(huán)焊縫探傷系統(tǒng)。通過(guò)控制多個(gè)發(fā)射晶體的發(fā)射時(shí)間使得各晶體發(fā)出的聲束在焦點(diǎn)處的聲波相位相同，獲得精確的聚焦。與常規(guī)的全自動(dòng)超聲技術(shù)相比，相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)具有以下主要優(yōu)勢(shì)1、沒(méi)有與射線相關(guān)的危險(xiǎn)。
2、對(duì)自動(dòng)焊未熔合缺陷判斷更準(zhǔn)確。能檢測(cè)出未熔合缺陷的大小。
3、檢測(cè)精度高、物理重量輕、檢測(cè)尺寸靈活4、增加分區(qū)數(shù)量可以改進(jìn)成像質(zhì)量?？商岣呷毕輽M向分辨率。
5、體積小和重量輕的相控陣探頭。
6、全厚度/直徑檢測(cè)必要的探頭數(shù)量少，操作的成本降低。
該相控陣管道環(huán)焊縫探傷系統(tǒng)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以在世界探傷界有著很高的評(píng)介，但是其設(shè)備復(fù)雜，售價(jià)昂貴，不能普及。
在我國(guó)，探傷設(shè)備的使用與世界先進(jìn)技術(shù)相比，還相當(dāng)落后，大量使用的是人工探傷機(jī)，少量引進(jìn)了國(guó)外的自動(dòng)分離陣列的探傷機(jī)，發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有管道探傷設(shè)備的缺點(diǎn)，而提供的一種控制方法簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低、且測(cè)量精度高、使用可靠的相控陣超聲波儀器。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是相控陣超聲波儀器，其特征在于，包括超聲探頭部分、發(fā)射部分、接收部分、輔助部分和主控電路部分；所述的超聲探頭部分由多個(gè)晶片陣元組構(gòu)成；所述的發(fā)射部分由發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路組成；所述的接收部分由接收前置放大切換電路、可變?cè)鲆娣糯箅娐贰⒀訒r(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路、模擬信號(hào)數(shù)字化電路組成；所述的輔助電路由高壓可調(diào)電源、聲束長(zhǎng)度/放大量(TGA)信號(hào)發(fā)生電路組成；所述的主控電路部分由CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件以及同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路構(gòu)成；所述的多個(gè)晶片陣元組與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、以及與接收部分接收前置放大切換電路連接；發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路的輸入輸出端順序連接；接收部分的接收前置放大切換電路、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路、模擬信號(hào)數(shù)字化電路的輸入輸出端順序連接；主控電路部分的CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件通過(guò)數(shù)據(jù)線與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路連接，與接收部分的接收前置放大切換電路、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路連接，并與輔助部分的高壓可調(diào)電源、聲束長(zhǎng)度/放大量(TGA)信號(hào)發(fā)生電路連接；主控電路部分的同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路的輸出信號(hào)分別與輔助部分的聲束長(zhǎng)度/放大量(TGA)信號(hào)發(fā)生電路、發(fā)射部分的延時(shí)主控電路、接受部分的延時(shí)范圍主控電路連接；輔助部分的高壓可調(diào)電源與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路連接，輔助部分的聲束長(zhǎng)度/放大量(TGA)信號(hào)發(fā)生電路的輸出信號(hào)與接收部分的可變?cè)鲆娣糯箅娐愤B接。
一種采用相控陣超聲波儀器進(jìn)行管道檢測(cè)的方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟a、首先將探頭部分的多個(gè)晶片采用直線型陣列形式，分成左右兩部分，分列在焊縫的兩側(cè)，并沿該管道焊縫移動(dòng)；b、發(fā)射電路部分首先選通發(fā)射晶片組，在高壓驅(qū)動(dòng)電路作用下產(chǎn)生陣元激勵(lì)脈沖使探頭晶片發(fā)出超聲波束，在延時(shí)控制時(shí)序的設(shè)置電路的控制下產(chǎn)生各發(fā)射晶片之間的延遲時(shí)序脈沖、脈沖寬度和振幅；c、接收電路部分按照要求選通接收晶片組，對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)距離情況進(jìn)行幅度補(bǔ)償，并通過(guò)延時(shí)接收控制時(shí)序設(shè)置電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬延時(shí)和回波信號(hào)的疊加，得到最佳的聚焦效果，再經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)數(shù)字化電路將數(shù)據(jù)送到主控部分；d、主控部分的復(fù)雜可編程邏輯控制器件對(duì)各個(gè)電路進(jìn)行發(fā)射延時(shí)、接收延時(shí)、選通開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)采集脈沖寬度、放大量的設(shè)置、選擇濾波器等實(shí)時(shí)控制，同時(shí)按照時(shí)序往讀寫(xiě)存儲(chǔ)器內(nèi)按順序?qū)懭霗z測(cè)數(shù)據(jù)，然后按地址指針讀出數(shù)據(jù)，送到顯示器顯示。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，采用相控陣這個(gè)國(guó)際上應(yīng)用于工業(yè)探傷的最先進(jìn)的技術(shù)，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)的精確控制，能使晶體陣的晶體按一定的規(guī)律延時(shí)發(fā)射和延時(shí)接收，以形成超聲波的拋物面的發(fā)射陣面和接受陣面。使多束超聲聲束能聚焦于被測(cè)的焊接面，并可移動(dòng)焦點(diǎn)的位置和偏轉(zhuǎn)焦點(diǎn)的角度，大大地提高了探傷的精細(xì)程度和準(zhǔn)確程度(毫米級(jí))。


本發(fā)明的具體特征性能由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的電路方框圖。
圖2是本發(fā)明儀器的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明相控陣超聲波儀器，包括超聲探頭部分1、發(fā)射電路部分2、接收電路部分3、輔助電路部分4和主控電路部分5。
超聲探頭部分1由多個(gè)晶片陣元組構(gòu)成，本實(shí)施例采用了一組雙列晶體探頭，采用了直線型陣列形式，分成左右兩部分，分列在焊縫的兩側(cè)。每側(cè)有64個(gè)常規(guī)晶體，用于常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)探傷方法，2個(gè)用于脈沖回波和時(shí)差衍射方法的晶體，用來(lái)探測(cè)橫向裂紋。達(dá)到分層次多聲束多角度的掃描、TOFD規(guī)則掃描、耦合狀況掃描等，縮小和簡(jiǎn)化了探頭的體積和種類(lèi)，同時(shí)，也為今后增加其他掃描方式時(shí)，只需改變軟件而不需改變硬件，使系統(tǒng)具有很大的靈活性。
發(fā)射電路部分2由發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路21、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路22、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路23組成；接收電路部分3由接收前置放大切換電路31、可變?cè)鲆娣糯箅娐?2、延時(shí)范圍主控電路33、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路34、模擬信號(hào)數(shù)字化電路35組成；輔助電路部分4由高壓可調(diào)電源41、聲束長(zhǎng)度/放大量(以下簡(jiǎn)稱TGA)信號(hào)發(fā)生電路42組成；主控電路部分5由CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件51以及同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路52構(gòu)成。
多個(gè)晶片陣元組與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、以及與接收部分接收前置放大切換電路連接；發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路的輸入輸出端順序連接；接收部分的接收前置放大切換電路、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路、模擬信號(hào)數(shù)字化電路的輸入輸出端順序連接；主控電路部分的CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件通過(guò)數(shù)據(jù)線與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路連接，與接收部分的接收前置放大切換電路、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路連接，并與輔助部分的高壓可調(diào)電源、TGA信號(hào)發(fā)生電路連接；主控電路部分的同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路的輸出信號(hào)分別與輔助部分的TGA信號(hào)發(fā)生電路、發(fā)射部分的延時(shí)主控電路、接受部分的延時(shí)范圍主控電路連接；輔助部分的高壓可調(diào)電源與射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路連接，輔助部分的TGA信號(hào)發(fā)生電路的輸出信號(hào)與接收部分的可變?cè)鲆娣糯箅娐愤B接。
本發(fā)明的檢測(cè)管道的方法是a、探頭部分的晶片采用了直線型陣列形式，分成左右兩部分，分列在焊縫的兩側(cè)。本實(shí)施例每側(cè)有64個(gè)常規(guī)晶體，用于常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)探傷方法，2個(gè)用于脈沖回波和時(shí)差衍射方法的晶體，用來(lái)探測(cè)橫向裂紋。
b、在發(fā)射過(guò)程中，每個(gè)晶片陣元可以看成是一個(gè)矩形超聲探頭，因此要根據(jù)陣元的聲場(chǎng)特性確定每個(gè)焊縫分區(qū)的入射角以及超聲聲束的焦柱寬度和長(zhǎng)度。因此發(fā)射電路首先根據(jù)要求選通發(fā)射晶片組，在高壓驅(qū)動(dòng)電路作用下產(chǎn)生陣元激勵(lì)脈沖使探頭晶片發(fā)出超聲波束，在延時(shí)控制時(shí)序的設(shè)置電路的控制下產(chǎn)生各發(fā)射晶片之間的延遲時(shí)序脈沖、脈沖寬度和振幅。
c、在接收過(guò)程中，按照工藝要去確定接收晶片陣元組的編號(hào)，保證晶片接收的焦點(diǎn)回波信號(hào)同相位合成，解決同一個(gè)反射體中不同距離上有不同的回波幅度的問(wèn)題，采用與距離--幅度增益補(bǔ)償曲線，得到相同的回波幅度。
接收電路實(shí)現(xiàn)的功能是按照要求選通接收晶片組，對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)距離情況進(jìn)行幅度補(bǔ)償，為了使接效果最佳，通過(guò)延時(shí)接收控制時(shí)序設(shè)置電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬延時(shí)和回波信號(hào)的疊加，得到最佳的聚焦效果。再經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)數(shù)字化電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。
d、主控部分的復(fù)雜可編程邏輯控制器件對(duì)各個(gè)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，包括發(fā)射延時(shí)、接收延時(shí)、選通開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)采集脈沖寬度、放大量的設(shè)置、選擇濾波器等。同時(shí)按照時(shí)序往RAM(讀寫(xiě)存儲(chǔ)器)內(nèi)按順序?qū)懭霗z測(cè)數(shù)據(jù)，按地址指針讀出數(shù)據(jù)，送到顯示器顯示。
下面舉一個(gè)對(duì)典型缺陷的檢測(cè)的實(shí)例采用超生區(qū)域分割檢測(cè)法整個(gè)焊縫被分割成許多小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域在2毫米左右，焊縫檢測(cè)時(shí)從焊縫兩側(cè)掃查覆蓋所有需要檢測(cè)的區(qū)域，使用脈沖回波法檢測(cè)每個(gè)焊縫分區(qū)。各個(gè)分區(qū)的反射體的尺寸可以被精確的測(cè)量。每個(gè)通道內(nèi)設(shè)置兩個(gè)閘門(mén)，一個(gè)對(duì)應(yīng)回波高度(振幅)，另一個(gè)對(duì)應(yīng)波的傳播時(shí)間。根據(jù)回波高度、分區(qū)數(shù)量、波的傳播時(shí)間和衍射波時(shí)差法來(lái)判斷缺陷。
主控部分控制超聲波束角度、焦距、焦點(diǎn)尺寸。探頭晶片完成多角度檢測(cè)。多個(gè)探頭晶片在短暫時(shí)間間隔內(nèi)被激發(fā)，通過(guò)對(duì)延時(shí)的精度控制，便可在焊縫中產(chǎn)生不同角度、不同聚焦和焦點(diǎn)的聲束。所需焦點(diǎn)產(chǎn)生的回波沖擊多個(gè)接收晶片，每個(gè)接收晶片都有相應(yīng)的時(shí)間延時(shí)，所以收到的信號(hào)按照時(shí)間位移，形成掃描圖象。
對(duì)管道J型坡口，壁厚14.7mm，圓周長(zhǎng)度為3500mm，焊縫檢測(cè)時(shí)間為60ms，分成5個(gè)分區(qū)。使用相控陣檢測(cè)方法，如果沒(méi)2.5mm的周長(zhǎng)為超聲波聲束掃描一幀數(shù)據(jù)，即各條聲束掃描一次，則每幀的時(shí)間為42.9毫秒。那么焊縫檢測(cè)總時(shí)間是1分鐘，得到的采集數(shù)據(jù)為10兆字節(jié)。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的工作流程如下1、進(jìn)行系統(tǒng)初始化，主要是系統(tǒng)各塊板卡的初始狀態(tài)的設(shè)置，循環(huán)判斷系統(tǒng)電機(jī)是否啟動(dòng)開(kāi)始測(cè)試。
2、寫(xiě)入TGA控制補(bǔ)償曲線、讀取運(yùn)行參數(shù)文件、根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算每一聲束的聚焦時(shí)間、根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算每一聲束的晶體延遲時(shí)間。
3、輸出發(fā)射和接收的變量值、輸出TOFD輸出變量的值、輸出耦合變量的值、輸出橫向掃查變量的值。
4、給上位機(jī)發(fā)送文件與進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)，判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。
5、根據(jù)情況啟動(dòng)各種控制功能，主要包括耦合劑電泵、脈沖計(jì)數(shù)卡、A/D轉(zhuǎn)換卡、行走電機(jī)。
6、將聲束控制參數(shù)寫(xiě)入發(fā)射板、接收板、橫向板、綜合板，并發(fā)出聲同步信號(hào)。
7、讀取脈沖計(jì)數(shù)卡的位置信號(hào)、讀取A/D轉(zhuǎn)換卡一幀內(nèi)接收的數(shù)據(jù)。并將數(shù)據(jù)寫(xiě)成報(bào)文發(fā)給上位機(jī)。
8、判斷是否有緊急事件產(chǎn)生，是否完成測(cè)試工作。關(guān)閉運(yùn)行電器。返回初始狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.相控陣超聲波儀器，其特征在于，包括超聲探頭部分、發(fā)射部分、接收部分、輔助部分和主控電路部分；所述的超聲探頭部分由多個(gè)晶片陣元組構(gòu)成；所述的發(fā)射部分由發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路組成；所述的接收部分由接收前置放大切換電路、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路、模擬信號(hào)數(shù)字化電路組成；所述的輔助電路由高壓可調(diào)電源、聲束長(zhǎng)度/放大量信號(hào)發(fā)生電路組成；所述的主控電路部分由CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件以及同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路構(gòu)成；所述的多個(gè)晶片陣元組與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、以及與接收部分接收前置放大切換電路連接；發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路的輸入輸出端順序連接；接收部分的接收前置放大切換電路、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路、模擬信號(hào)數(shù)字化電路的輸入輸出端順序連接；主控電路部分的CPU主板和復(fù)雜可編程邏輯控制器件通過(guò)數(shù)據(jù)線與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射脈寬和延時(shí)主控電路連接，與接收部分的接收前置放大切換電路、延時(shí)范圍主控電路、信號(hào)疊加濾波信號(hào)平衡電路連接，并與輔助部分的高壓可調(diào)電源、聲束長(zhǎng)度/放大量信號(hào)發(fā)生電路連接；主控電路部分的同步信號(hào)時(shí)鐘發(fā)生電路的輸出信號(hào)分別與輔助部分的聲束長(zhǎng)度/放大量信號(hào)發(fā)生電路、發(fā)射部分的延時(shí)主控電路、接受部分的延時(shí)范圍主控電路連接；輔助部分的高壓可調(diào)電源與發(fā)射部分的發(fā)射通道選擇和高壓驅(qū)動(dòng)電路連接，輔助部分的聲束長(zhǎng)度/放大量信號(hào)發(fā)生電路的輸出信號(hào)與接收部分的可變?cè)鲆娣糯箅娐愤B接。
2.一種采用權(quán)利要求1的相控陣超聲波儀器進(jìn)行管道檢測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟a、首先將探頭部分的多個(gè)晶片采用直線型陣列形式，分成左右兩部分，分列在焊縫的兩側(cè)，并沿該管道焊縫移動(dòng)；b、發(fā)射電路部分首先選通發(fā)射晶片組，在高壓驅(qū)動(dòng)電路作用下產(chǎn)生陣元激勵(lì)脈沖使探頭晶片發(fā)出超聲波束，在延時(shí)控制時(shí)序的設(shè)置電路的控制下產(chǎn)生各發(fā)射晶片之間的延遲時(shí)序脈沖、脈沖寬度和振幅；c、接收電路部分按照要求選通接收晶片組，對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)距離情況進(jìn)行幅度補(bǔ)償，并通過(guò)延時(shí)接收控制時(shí)序設(shè)置電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬延時(shí)和回波信號(hào)的疊加，得到最佳的聚焦效果，再經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)數(shù)字化電路將數(shù)據(jù)送到主控部分；d、主控部分的復(fù)雜可編程邏輯控制器件對(duì)各個(gè)電路進(jìn)行發(fā)射延時(shí)、接收延時(shí)、選通開(kāi)關(guān)、數(shù)據(jù)采集脈沖寬度、放大量的設(shè)置、選擇濾波器等實(shí)時(shí)控制，同時(shí)按照時(shí)序往讀寫(xiě)存儲(chǔ)器內(nèi)按順序?qū)懭霗z測(cè)數(shù)據(jù)，然后按地址指針讀出數(shù)據(jù)，送到顯示器顯示。
全文摘要
本發(fā)明相控陣超聲波儀器及其檢測(cè)方法，其特點(diǎn)是，包括超聲探頭部分、發(fā)射部分、接收部分、輔助部分和主控電路部分；發(fā)射電路部分首先根據(jù)要求選通發(fā)射晶片組，在高壓驅(qū)動(dòng)電路作用下產(chǎn)生陣元激勵(lì)脈沖使探頭晶片發(fā)出超聲波束，在延時(shí)控制時(shí)序的設(shè)置電路的控制下產(chǎn)生各發(fā)射晶片之間的延遲時(shí)序脈沖、脈沖寬度和振幅；接收電路部分按照要求選通接收晶片組，對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，根據(jù)距離情況進(jìn)行幅度補(bǔ)償，并通過(guò)延時(shí)接收控制時(shí)序設(shè)置電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的模擬延時(shí)和回波信號(hào)的疊加，得到最佳的聚焦效果，再經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)數(shù)字化電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。能使晶體陣的晶體按一定的規(guī)律延時(shí)發(fā)射和延時(shí)接收，以形成超聲波的拋物面的發(fā)射陣面和接受陣面。使多束超聲聲束能聚焦于被測(cè)的焊接面，并可移動(dòng)焦點(diǎn)的位置和偏轉(zhuǎn)焦點(diǎn)的角度，大大地提高了探傷的精細(xì)程度和準(zhǔn)確程度(毫米級(jí))。
文檔編號(hào)G01N29/04GK1412551SQ0113193
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2001年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月17日
發(fā)明者李新育, 劉寧, 楊之江, 夏欣, 詹華, 曾鵑娟, 張曉黎, 劉守龍, 歷以湘 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣管道科學(xué)研究院, 上海白玉蘭建設(shè)工程設(shè)備監(jiān)理有限公司, 上海電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究所, 上海寶信軟件股份有限公司