超聲測熔深檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲測熔深檢測系統(tǒng)及處理方法,該系統(tǒng)包括運(yùn)動控制模塊,以數(shù)據(jù)采集卡為主的數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)分析及存儲模塊和數(shù)據(jù)波形顯示模塊;模塊以獨(dú)立線程進(jìn)行運(yùn)行,運(yùn)動控制模塊作為主線程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊運(yùn)動邊采集,以達(dá)到自動化采集的要求。通過計算機(jī)軟件控制運(yùn)動控制卡和數(shù)據(jù)采集卡,使用多線程合理的控制數(shù)據(jù)采集頻率,對數(shù)據(jù)采集長度的有效截斷,可以有效的對整個系統(tǒng)的運(yùn)動精度進(jìn)行控制,且在后臺對數(shù)據(jù)采集卡獲取的大數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理,并把處理后的結(jié)果反饋到前臺的可視化界面上。整個系統(tǒng)提高了工業(yè)熔深質(zhì)量的檢測效率,并且提供了數(shù)據(jù)存儲和備份,數(shù)據(jù)報表等功能,對后期人工對熔深質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
【專利說明】超聲測熔深檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本系統(tǒng)屬于超聲波檢測領(lǐng)域,是一種對板材熔深缺陷檢測的綜合方法,涉及高精度運(yùn)動控制,超聲波大數(shù)據(jù)量處理方法等。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)檢測技術(shù)的日益發(fā)展,工業(yè)上對熔深檢測的質(zhì)量的要求越來越高,這就需要一種新型的檢測技術(shù)來適應(yīng)此要求,超聲波檢測技術(shù)在工業(yè)上的發(fā)展,符合工業(yè)檢測的形勢,且超聲波檢測的高精度能夠達(dá)到工業(yè)檢測的要求,伴隨著計算機(jī)的發(fā)展,把超聲波檢測技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行綜合使用,構(gòu)建超聲測熔深檢測系統(tǒng),以計算機(jī)軟件為媒介,對運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行控制,帶動超聲波探頭對板材進(jìn)行掃描,人工通過超聲波探傷儀的超聲波信號和報警信號分析熔深是否合格等。
[0003]傳統(tǒng)的自動化超聲測熔深檢測系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與運(yùn)動控制系統(tǒng)相互分離,不能實現(xiàn)完全的自動化檢測,需要人工進(jìn)行值守,檢測效率低下,不但無法準(zhǔn)確定位板材缺陷位置,而且采集后的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行保存,數(shù)據(jù)缺少記錄,不易對板材進(jìn)行復(fù)查。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決是傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)效率低下,且數(shù)據(jù)缺少記錄,不便對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種超聲測熔深檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:運(yùn)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)分析及存儲模塊,數(shù)據(jù)波形顯示模塊;
運(yùn)動控制模塊,控制運(yùn)動平臺做平穩(wěn)高速運(yùn)動,使用匿名委托來創(chuàng)建獨(dú)立線程,進(jìn)行線程的啟動,暫停,銷毀等控制,獲取外部事件后,線程立即開始運(yùn)行,并控制伺服運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行高速平穩(wěn)運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到指定位置后,則觸發(fā)數(shù)據(jù)采集線程開始運(yùn)行;
數(shù)據(jù)采集模塊,以數(shù)據(jù)采集卡為主進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,受運(yùn)動控制線程的控制,當(dāng)運(yùn)動到板材的指定位置后觸發(fā)數(shù)據(jù)采集獨(dú)立線程,數(shù)據(jù)采集使用超聲波測量儀返回的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)據(jù)源,并將數(shù)據(jù)暫時存放到內(nèi)存中;
數(shù)據(jù)分析及存儲模塊,當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊一經(jīng)觸發(fā),數(shù)據(jù)分析模塊立即開始執(zhí)行,當(dāng)檢測到內(nèi)存中有數(shù)據(jù)就開始進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并進(jìn)行顯示和存儲;
數(shù)據(jù)波形顯示模塊是將數(shù)據(jù)波形在軟件界面上進(jìn)行顯示。
[0006]進(jìn)一步的,以上模塊都是以獨(dú)立線程進(jìn)行運(yùn)行,且運(yùn)動控制模塊作為主線程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊運(yùn)動邊采集。
[0007]進(jìn)一步的,數(shù)據(jù)分析及存儲模塊和數(shù)據(jù)采集模塊同步進(jìn)行,以保證數(shù)據(jù)的完整性。
[0008]本發(fā)明還提供了一種超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,該方法包括以下步驟: 步驟1:系統(tǒng)進(jìn)行初始化,并加載配置文件;
步驟2:通過外部事件觸發(fā),啟動運(yùn)動控制線程立即開始運(yùn)行,當(dāng)運(yùn)動到指定位置后,則啟動數(shù)據(jù)采集,轉(zhuǎn)入步驟3,否則,繼續(xù)檢測是否進(jìn)行數(shù)據(jù)采集; 步驟3:使用超聲波測量儀返回的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)暫時存放到內(nèi)存中,并啟動數(shù)據(jù)波形顯示線程;
步驟4:啟動實時數(shù)據(jù)采集線程,且并行進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及存儲線程,將得到的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示到客戶端的界面上。
[0009]進(jìn)一步的,步驟3的中數(shù)據(jù)采集過程,在不需要進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行大間隔的數(shù)據(jù)采集,以減少數(shù)據(jù)量;在需要準(zhǔn)確連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行小間隔數(shù)據(jù)采集,并使用多線程來控制數(shù)據(jù)采集。
[0010]步驟3的具體的數(shù)據(jù)采集過程為:
步驟301:添加即將要進(jìn)行測量的組件,開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;
步驟302:檢測數(shù)據(jù)采集卡,并設(shè)置采集卡的采集參數(shù);
步驟303:啟動數(shù)據(jù)采集卡,將采集后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)采集卡的緩存內(nèi)部,并監(jiān)控采集卡上的采集狀態(tài),檢測到采集結(jié)束,則轉(zhuǎn)入步驟304,否則,繼續(xù)進(jìn)行檢測;
步驟304:將數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,并判斷是否為連續(xù)采集,若不是,則停止采集,否則若為連續(xù)采集,則返回步驟303。
[0011]進(jìn)一步的,在步驟302中,采集卡的采集參數(shù)設(shè)置,包括主要參數(shù)設(shè)置和閘門參數(shù)設(shè)置。
[0012]主要參數(shù)設(shè)置包括:組件和標(biāo)定塊的大小,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的步長,以及X軸電機(jī)和y軸電機(jī)的參數(shù)。
[0013]閘門參數(shù)的設(shè)置包括:幅值,開始位置以及閘門寬度和報警規(guī)則。
[0014]進(jìn)一步的,在步驟304中,將從數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,判斷是否為連續(xù)采集時,要對取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效截斷,以保證減少獲取到的數(shù)據(jù)量,并且能保證數(shù)據(jù)的真實性,正確性以及分析后所得結(jié)果的真實性和正確性,同時減少了計算機(jī)內(nèi)存壓力,防止出現(xiàn)計算機(jī)內(nèi)存溢出等情況。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
通過計算機(jī)軟件控制運(yùn)動控制卡和數(shù)據(jù)采集卡,使用多線程合理的控制數(shù)據(jù)采集頻率,對數(shù)據(jù)采集長度的有效截斷,可以有效的對整個系統(tǒng)的運(yùn)動精度進(jìn)行控制,且在后臺對數(shù)據(jù)采集卡獲取的大數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理,并把處理后的結(jié)果反饋到前臺的可視化界面上。整個系統(tǒng)提高了工業(yè)熔深質(zhì)量的檢測效率,并且提供了數(shù)據(jù)存儲和備份,數(shù)據(jù)報表等功能,對后期人工對熔深質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1超聲測熔深檢測系統(tǒng)整體處理流程圖。
[0017]圖2數(shù)據(jù)采集模塊檢測是否需要進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集的流程圖。
[0018]圖3數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集處理流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合試驗例及【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。[0020]本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
[0021]超聲測熔深檢測系統(tǒng),以計算機(jī)軟件為媒介,對運(yùn)動控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)使用,通過伺服電機(jī)構(gòu)建高精度運(yùn)動系統(tǒng),滿足板材熔深缺陷位置的高精度定位,通過超聲波檢測系統(tǒng),滿足對熔深無損傷檢測,并把檢測結(jié)果通過計算機(jī)軟件進(jìn)行展示和存儲。
[0022]如圖1所示,超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理流程圖,超聲測熔深檢測系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對熔深深度以及焊接內(nèi)部是否有氣泡等進(jìn)行檢測,以判定熔深深度以及質(zhì)量是否在合格范圍內(nèi),主要由伺服電機(jī)組成的運(yùn)動控制模塊,以數(shù)據(jù)采集卡為主數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)分析模塊以及數(shù)據(jù)存儲模塊,數(shù)據(jù)波形顯示模塊組成。模塊都是以獨(dú)立線程進(jìn)行運(yùn)行,提高工作效率,運(yùn)動控制模塊作為主線程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊運(yùn)動邊采集,以達(dá)到自動化采集的要求。
[0023]1.運(yùn)動控制模塊,伺服電機(jī)組成的運(yùn)動控制模塊,本模塊是控制運(yùn)動平臺做平穩(wěn)高速運(yùn)動使用,由.net framework框架內(nèi)的thread類來啟用獨(dú)立線程控制,使用匿名委托來創(chuàng)建獨(dú)立線程,進(jìn)行線程的啟動,暫停,銷毀等控制,獲取外部事件后,線程立即開始運(yùn)行,并控制伺服運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行高速平穩(wěn)運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到指定位置后,則觸發(fā)數(shù)據(jù)采集線程開始運(yùn)行。
[0024]2.數(shù)據(jù)采集模塊,以數(shù)據(jù)采集卡為主數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊是數(shù)據(jù)采集的主要模塊,當(dāng)運(yùn)動到板材的指定位置后觸發(fā)的一個獨(dú)立線程,受運(yùn)動控制線程的控制,不需要人為進(jìn)行干預(yù),本數(shù)據(jù)采集使用超聲波測量儀返回的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)據(jù)源,并將數(shù)據(jù)暫時存放到內(nèi)存中。
[0025]3.數(shù)據(jù)分析模塊,當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊一經(jīng)觸發(fā),數(shù)據(jù)分析模塊立即開始執(zhí)行,當(dāng)檢測到內(nèi)存中有數(shù)據(jù)就開始進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并進(jìn)行顯示和存儲,如若數(shù)據(jù)分析不及時進(jìn)行,則可能造成內(nèi)存中數(shù)據(jù)過大,造成軟件崩潰,數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果,所以,數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)采集模塊是同步進(jìn)行的,以保證數(shù)據(jù)的完整性。
[0026]4.數(shù)據(jù)波形顯示是數(shù)據(jù)波形在軟件界面上的一種手段,數(shù)據(jù)采集卡生產(chǎn)廠家都會提供數(shù)據(jù)波形顯示的控件,這些控件大同小異,本軟件也是采用數(shù)據(jù)波形控件來進(jìn)行波形顯示的。
[0027]如圖2所示,為數(shù)據(jù)采集模塊檢測是否需要進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集的流程圖,通過外部觸發(fā)事件來觸發(fā)自動采集的總體流程,在不需要進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行大間隔的數(shù)據(jù)采集,以減少數(shù)據(jù)量,在需要準(zhǔn)確連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行小間隔數(shù)據(jù)采集,并使用多線程來控制數(shù)據(jù)采集,通過多個線程的協(xié)調(diào),軟件的運(yùn)動控制,數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)分析線程并行運(yùn)行,有效提高采集效率,高效利用工控機(jī)的多核CPU,并且由于數(shù)據(jù)在后臺處理,然后傳至前臺,保證軟件的響應(yīng),不會出現(xiàn)假死情況。
[0028]如圖3所示為整個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集流程,在添加即將要進(jìn)行測量的組件后,開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;檢測數(shù)據(jù)采集卡,并設(shè)置采集卡的采集參數(shù);啟動數(shù)據(jù)采集卡,將采集后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)采集卡的緩存內(nèi)部,并監(jiān)控采集卡上的采集狀態(tài),檢測到采集結(jié)束,將數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,并判斷是否為連續(xù)采集,若不是,則停止采集,否則若為連續(xù)采集,則返回繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并監(jiān)控采集卡上的采集狀態(tài);
采集卡的采集參數(shù)設(shè)置,包括主要參數(shù)設(shè)置和閘門參數(shù)設(shè)置。[0029]主要參數(shù)設(shè)置包括:組件和標(biāo)定塊的大小,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的步長,以及X軸電機(jī)和y軸電機(jī)的參數(shù)。
[0030]閘門參數(shù)的設(shè)置,包括幅值,開始位置以及閘門寬度和報警規(guī)則等。
[0031]在將從數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,判斷是否為連續(xù)采集時,要對取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效截斷,以保證減少獲取到的數(shù)據(jù)量,并且能保證數(shù)據(jù)的真實性,正確性以及分析后所得結(jié)果的真實性和正確性,同時減少了計算機(jī)內(nèi)存壓力,防止出現(xiàn)計算機(jī)內(nèi)存溢出等情況。
[0032]超聲測熔深檢測系統(tǒng)是對板材質(zhì)量檢測的綜合系統(tǒng),提供友好的人機(jī)交互界面,并且對以往的檢測系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),提供了可視化界面,數(shù)據(jù)備份,自動報表等功能。
[0033]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合,凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.超聲測熔深檢測系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:運(yùn)動控制模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)分析及存儲模塊,數(shù)據(jù)波形顯示模塊; 運(yùn)動控制模塊,控制運(yùn)動平臺做平穩(wěn)高速運(yùn)動,使用匿名委托來創(chuàng)建獨(dú)立線程,進(jìn)行線程的啟動,暫停,銷毀等控制,獲取外部事件后,線程立即開始運(yùn)行,并控制伺服運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行高速平穩(wěn)運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到指定位置后,則觸發(fā)數(shù)據(jù)采集線程開始運(yùn)行; 數(shù)據(jù)采集模塊,以數(shù)據(jù)采集卡為主進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,受運(yùn)動控制線程的控制,當(dāng)運(yùn)動到板材的指定位置后觸發(fā)數(shù)據(jù)采集獨(dú)立線程,數(shù)據(jù)采集使用超聲波測量儀返回的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)據(jù)源,并將數(shù)據(jù)暫時存放到內(nèi)存中; 數(shù)據(jù)分析及存儲模塊,當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊一經(jīng)觸發(fā),數(shù)據(jù)分析模塊立即開始執(zhí)行,當(dāng)檢測到內(nèi)存中有數(shù)據(jù)就開始進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并進(jìn)行顯示和存儲; 數(shù)據(jù)波形顯示模塊是將數(shù)據(jù)波形在軟件界面上進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng),其特征在于,所述模塊都是以獨(dú)立線程進(jìn)行運(yùn)行,運(yùn)動控制模塊作為主線程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邊運(yùn)動邊采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據(jù)分析及存儲模塊和數(shù)據(jù)采集模塊同步進(jìn)行,以保證數(shù)據(jù)的完整性。
4.一種超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: 步驟1:系統(tǒng)進(jìn)行初始化,并加載配置文件; 步驟2:通過外部事件觸發(fā),啟動運(yùn)動控制線程立即開始運(yùn)行,當(dāng)運(yùn)動到指定位置后,則`啟動數(shù)據(jù)采集,轉(zhuǎn)入步驟3,否則,繼續(xù)檢測是否進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;步驟3:使用超聲波測量儀返回的數(shù)據(jù)信號作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)暫時存放到內(nèi)存中,并啟動數(shù)據(jù)波形顯示線程; 步驟4:啟動實時數(shù)據(jù)采集線程,且并行進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及存儲線程,將得到的數(shù)據(jù)結(jié)果顯示到客戶端的界面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,在不需要進(jìn)行準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行大間隔的數(shù)據(jù)采集,以減少數(shù)據(jù)量;在需要準(zhǔn)確連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時,進(jìn)行小間隔數(shù)據(jù)采集,并使用多線程來控制數(shù)據(jù)采集。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,該方法的步驟3中的數(shù)據(jù)采集過程為: 步驟301:添加即將要進(jìn)行測量的組件,開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集; 步驟302:檢測數(shù)據(jù)采集卡,并設(shè)置采集卡的采集參數(shù); 步驟303:啟動數(shù)據(jù)采集卡,將采集后的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)采集卡的緩存內(nèi)部,并監(jiān)控采集卡上的采集狀態(tài),檢測到采集結(jié)束,則轉(zhuǎn)入步驟304,否則,繼續(xù)進(jìn)行檢測; 步驟304:將數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,并判斷是否為連續(xù)采集,若不是,則停止采集,否則若為連續(xù)采集,則返回步驟303。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,在步驟302中,采集卡的采集參數(shù)設(shè)置,包括主要參數(shù)設(shè)置和閘門參數(shù)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,主要參數(shù)設(shè)置包括:組件和標(biāo)定塊的大小,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的步長,以及X軸電機(jī)和I軸電機(jī)的參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,閘門參數(shù)的設(shè)置包括:幅值,開始位置以及閘門寬度和報警規(guī)則。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲測熔深檢測系統(tǒng)的處理方法,其特征在于,在步驟304中,將從數(shù)據(jù)采集卡緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)取出,判斷是否為連續(xù)采集時,,要對取出的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效截斷。`
【文檔編號】G01N29/36GK103822974SQ201410090286
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】秦東興, 嚴(yán)寒冰, 巨輝, 薛靜靜 申請人:成都信息工程學(xué)院