一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)及其便攜式檢測儀，所述檢測儀包括組合式探頭、儀器主機(jī)和數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備；其中探頭設(shè)有聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器；儀器主機(jī)包括信號(hào)源、功率放大模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備由信號(hào)提取模塊、模態(tài)分離模塊、數(shù)據(jù)成像模塊組成；其中信號(hào)源用于激勵(lì)適合于導(dǎo)波檢測和聲脈沖檢測的窄頻帶脈沖信號(hào)，經(jīng)過功率放大模塊進(jìn)行電壓和電流的放大，再激勵(lì)傳感器發(fā)生振動(dòng)；接收模塊將檢測到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備。該檢測儀能夠解決現(xiàn)有在役管、非裸露管線上的缺陷難以定量、定位及檢測量大等一系列難題。
【專利說明】
一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于管道無損檢測領(lǐng)域，特別提供一種將超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)和聲脈沖檢測技術(shù)集為一體的管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)及其便攜式檢測儀，該設(shè)備可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力等行業(yè)的管線安全運(yùn)行的評(píng)估與診斷，減少管道開裂導(dǎo)致非計(jì)劃性停機(jī)而造成的經(jīng)濟(jì)損失。
【背景技術(shù)】
[0002]管道在石油、化工、電力等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。由于在制造、安裝、服役等過程中，管道會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，為管道運(yùn)輸系統(tǒng)帶來了安全隱患，管道頻繁泄漏，導(dǎo)致非計(jì)劃停產(chǎn)，不僅造成企業(yè)巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅現(xiàn)場工作人員的生命安全。因此能夠快速有效地對(duì)服役管道進(jìn)行無損檢測備受人們關(guān)注。
[0003]目前對(duì)管道常規(guī)無損檢測方法是利用超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)，其檢測效率高；一次性檢測覆蓋范圍大(一般金屬管道中的導(dǎo)波可傳播幾十米甚至上百米)；檢測速度快和100%的檢驗(yàn);對(duì)腐蝕型缺陷靈敏度較高;不受管子材料影響。但導(dǎo)波對(duì)于管內(nèi)堵塞型缺陷與穿孔型缺陷檢測靈敏度比較低。另外，導(dǎo)波技術(shù)直接應(yīng)用于熱交換器管檢測仍存在一些問題，例如，它無法區(qū)分管的外壁缺陷和內(nèi)部缺陷，無法檢測堵管與管板附近存在的盲區(qū)。而聲脈沖檢測技術(shù)對(duì)于管內(nèi)堵塞型缺陷與穿孔型缺陷檢測靈敏度比較高，它同樣具有導(dǎo)波檢測距離長及檢測覆蓋范圍大、檢測速度快、不受管子材料影響等優(yōu)點(diǎn)，它能彌補(bǔ)超聲導(dǎo)波存在的不足。因此本發(fā)明提供一種在超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)基礎(chǔ)上融合聲脈沖檢測技術(shù)的管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)及其便攜式檢測儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)及其便攜式檢測儀，該檢測技術(shù)在超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)基礎(chǔ)上融合了聲脈沖檢測技術(shù)，以解決現(xiàn)有在役管、非裸露管線上的缺陷難以定量、定位及檢測量大等一系列難題，克服了超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)存在的檢測難點(diǎn)問題，提升檢測設(shè)備的性能，并使其應(yīng)用范圍更廣，減少誤判率，提高檢測靈敏度，具有檢測速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確性高、方便操作、抗干擾性能強(qiáng)、成本低和快速檢測腐蝕、堵塞及漏泄，可做出預(yù)報(bào)警等優(yōu)點(diǎn)，尤為適合多管束快速測量，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、鋼廠等領(lǐng)域的熱交換器管道快速檢測。
[0005]本發(fā)明具體提供了一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:采用將超聲導(dǎo)波檢測與聲脈沖檢測技術(shù)集為一體的檢測儀對(duì)管路進(jìn)行檢測，所述檢測儀包括組合式探頭、儀器主機(jī)和數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備；
[0006]1、探頭部分
[0007]本發(fā)明所述檢測儀的探頭部分采用由聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器全新組合的方式，使用時(shí)，將探頭內(nèi)插被檢管內(nèi)，導(dǎo)波和聲脈沖同時(shí)進(jìn)行檢測，結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0008]所述探頭設(shè)為槍型體，聲脈沖傳感器由揚(yáng)聲器I與接收器2組成，其中揚(yáng)聲器I用來發(fā)生聲脈沖信號(hào)7，安裝于探頭槍體5尾部，接收器2安裝于槍體5槍壁與槍柄交接處，用來接收聲脈沖信號(hào)7。其中揚(yáng)聲器I可采用高音喇叭，接收器2可采用麥克風(fēng)接收器。
[0009]所述超聲導(dǎo)波檢測傳感器包括導(dǎo)波傳感器3和環(huán)形氣囊14，其中導(dǎo)波傳感器3均勻固定在環(huán)形氣囊14上面，等間隔均勻排列；導(dǎo)波傳感器3與被測管6內(nèi)壁之間通過氣囊14的膨脹收縮來實(shí)現(xiàn)耦合，檢測時(shí)利用充氣栗通過氣囊14的充氣口 4來給氣囊14充氣，使得固定在氣囊14上的導(dǎo)波傳感器3緊壓在被測管6內(nèi)壁上。導(dǎo)波傳感器3優(yōu)選4?16個(gè)，設(shè)置兩排，每排n/2個(gè)，等間隔均勻排列在環(huán)形氣囊14上面。
[0010]導(dǎo)波傳感器3由一組并列等間隔的換能器陣列組成，換能器繞氣囊14外周向排布，換能器陣列數(shù)量取決于被測管徑大小和使用的波形，該方式可以使導(dǎo)波傳感器3(壓電傳感器)按一定模式排布，保證每個(gè)導(dǎo)波傳感器3接觸力一致，使導(dǎo)波傳感器3按設(shè)定的模態(tài)發(fā)生振動(dòng)。由于被測管6內(nèi)徑可能較小，因而將聲脈沖傳感器布置在槍體5后面。
[0011]在檢測之前，將探頭槍體5的槍頭17插進(jìn)被測管6內(nèi)，由儀器主機(jī)發(fā)出兩種信號(hào)源來分別來激勵(lì)聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波傳感器。其中，如圖3所示聲脈沖傳感器(揚(yáng)聲器I)發(fā)出一串聲脈沖波7沿管道內(nèi)進(jìn)行傳播，當(dāng)遇到被測管6內(nèi)的腐蝕坑11、阻塞物10、穿透性缺陷8時(shí)，就會(huì)在缺陷處產(chǎn)生反射回波13，并由聲脈沖接收傳感器(接收器2)接收。如圖4所示，導(dǎo)波傳感器3發(fā)出導(dǎo)波15在管體內(nèi)傳播，當(dāng)遇到管內(nèi)穿透性缺陷8、內(nèi)壁的腐蝕坑11、外壁缺陷9及外壁裂紋12時(shí)，就會(huì)有一部分導(dǎo)波反射回來，形成帶有缺陷信息的超聲導(dǎo)波回波16，最后利用導(dǎo)波傳感器3來拾取回波16信息。導(dǎo)波能快速提供結(jié)構(gòu)(被檢工件)大面積區(qū)域綜合的狀態(tài)信息。通過傳感器的激勵(lì)使得管道內(nèi)、外表面和中部質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，聲場遍及整個(gè)壁厚，因此管道的內(nèi)部缺陷和外部缺陷均可以被檢測。由于聲脈沖波與超聲導(dǎo)波的速度不一樣，在軟件上進(jìn)行區(qū)分，將采集到的信息單獨(dú)處理，再各自放大，經(jīng)選頻濾波處理后送到分析系統(tǒng)并顯示出波形。
[0012]2、儀器主機(jī)部分
[0013]儀器主機(jī)部分主要包括信號(hào)源、功率放大模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊四部分，另附加充氣栗及其控制部分。信號(hào)源激勵(lì)適合于導(dǎo)波檢測和聲脈沖檢測的窄頻帶的脈沖信號(hào)，經(jīng)過功率放大模塊進(jìn)行電壓和電流的放大，再激勵(lì)傳感器發(fā)生振動(dòng)。接收模塊將被聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器檢測到的工件上結(jié)構(gòu)體反射回的微弱壓電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備(數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備可為便攜式電腦，可以通過USB傳輸線將數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備)，進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理及顯示。充氣栗通過控制部分向氣囊14供氣。
[0014]本發(fā)明儀器主機(jī)前面板可由五部分組成:顯示部分、通閉部分、探頭連接部分、開關(guān)部分、出氣口。顯示部分包括電池電量顯示、開關(guān)機(jī)指示燈及儀器工作指示燈。通閉部分由一個(gè)外置USB接口組成。出氣口與氣栗相連。
[0015]3、數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備
[0016]數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備由信號(hào)提取模塊、模態(tài)分離模塊、數(shù)據(jù)成像模塊三部分組成；
[0017]信號(hào)提取模塊用于在聲干擾和電干擾的混合信號(hào)中提取導(dǎo)波檢測信號(hào)，提高信噪比增加檢測的靈敏度。
[0018]由于導(dǎo)波檢測的模態(tài)很多，各種結(jié)構(gòu)特征信號(hào)反射不同的模態(tài)(如缺陷和端頭會(huì)反射的模態(tài)不同)，需要模態(tài)分離模塊將模態(tài)進(jìn)行分離而得到想分析的模態(tài)，進(jìn)一步提高導(dǎo)波檢測的靈敏度。
[0019]數(shù)據(jù)成像模塊用于將雙方向的檢測結(jié)果分為正反方向分別成像，并將檢測結(jié)果接收聚焦成像，以提高靈敏度。兩種檢測方法對(duì)于不同缺陷(如通孔、腐蝕等)反射回波的波形不同，根據(jù)波形信息自動(dòng)識(shí)別缺陷類型。
[0020]本發(fā)明的有益效果為:
[0021]超聲導(dǎo)波傳播距離長而衰減很小，在一個(gè)位置固定脈沖回波陣列就可一次性對(duì)管壁進(jìn)行長距離大范圍的快速檢測(100%覆蓋管道壁厚)，檢測過程簡單，不需要耦合劑。利用超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)能檢出管道內(nèi)外部腐蝕或沖蝕、環(huán)向裂紋、焊縫錯(cuò)邊、焊接缺陷、疲勞裂紋等缺陷。但也存在一定缺點(diǎn)，即不能檢測管道內(nèi)部阻塞、不能檢測彎管道。
[0022]本發(fā)明在超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，融合了聲脈沖檢測技術(shù)，以提高前者的檢測局限性。聲脈沖對(duì)管道內(nèi)部阻塞、漏孔有較高的靈敏度，可檢測彎管，但對(duì)內(nèi)部腐蝕不敏感，不能檢測管道外部腐蝕。由此可見，聲脈沖檢測技術(shù)是對(duì)超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的補(bǔ)充。改進(jìn)后的儀器實(shí)現(xiàn)了兩種技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力及鋼鐵行業(yè)的熱交換器管道檢測。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的探頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是聲脈沖檢測原理圖。
[0026]圖4是超聲導(dǎo)波檢測原理圖。
[0027]圖5是導(dǎo)波傳感器的分布示意圖。
[0028]圖6是導(dǎo)波傳感器與管內(nèi)壁耦合方式示意圖。
[0029]圖7是氣囊控制示意圖。
[0030]圖8檢測結(jié)果圖，其中上部為導(dǎo)波波形圖，下部為聲脈沖波形圖。
[0031]圖中，1、揚(yáng)聲器，2、接收器，3、導(dǎo)波傳感器，4、充氣口，5、槍體，6、被測管，7、聲脈沖波，8、穿透性缺陷，9、外壁缺陷，10、阻塞物，11、腐蝕坑，12、裂紋，13、聲脈沖回波，14、氣囊，15、導(dǎo)波，16、超聲導(dǎo)波回波，17、槍頭，18、槍頭前端外沿。
【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例1
[0033]如圖1所示，整個(gè)檢測裝置分成三部分:組合式探頭、儀器主機(jī)和數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備，該儀器體積小，重量輕，其中槍型探頭重約0.5Kg，儀器主機(jī)箱重約3kg，操作方便，輕巧便攜。
[0034]其中組合式探頭設(shè)有聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器;所述儀器主機(jī)包括信號(hào)源、功率放大模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊;所述數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備由信號(hào)提取模塊、模態(tài)分離模塊、數(shù)據(jù)成像模塊三部分組成；
[0035]如圖2所示，結(jié)合檢測方式和傳感器分布要求，組合式探頭制成槍型體?？紤]到材料要求，需對(duì)超聲波衰減較小，另外檢測環(huán)境比較惡劣，為了防止槍體5被破壞，本發(fā)明的槍體5采用碳鋼材料。
[0036]如圖3所示，聲脈沖傳感器由揚(yáng)聲器I與接收器2組成，其中用來發(fā)生聲脈沖波的揚(yáng)聲器I是高音喇叭，安裝于槍體5的尾部。由信號(hào)源發(fā)出一個(gè)特定信號(hào)，經(jīng)過功率放大模塊對(duì)電壓、電流進(jìn)行放大，來激勵(lì)揚(yáng)聲器I發(fā)出聲脈沖信號(hào)7，聲脈沖沿管內(nèi)介質(zhì)(空氣)中傳播。接收器2利用麥克風(fēng)，安裝于槍體5槍壁與槍柄交接處。它接收聲脈沖信號(hào)7遇到管內(nèi)壁缺陷反射回來的聲脈沖回波13，通過接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行放大濾波、A/D采集，然后將數(shù)值信息傳送給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備顯示成像。
[0037]如圖5所示，超聲導(dǎo)波檢測傳感器包括導(dǎo)波傳感器3和環(huán)形氣囊14，其中環(huán)形的氣囊14套在槍體5的槍頭17外壁上，氣囊14與槍頭前端外沿18形成一個(gè)密閉的腔體，導(dǎo)波傳感器3均勻等間隔固定在氣囊14外表面;氣囊14一端還設(shè)有充氣口4，用于給氣囊14充氣。導(dǎo)波傳感器3與被測管6內(nèi)壁之間通過氣囊14的膨脹收縮來實(shí)現(xiàn)耦合(耦合方式如圖6所示)，檢測前的導(dǎo)波傳感器3與被測管6之間是不接觸的，檢測時(shí)利用充氣栗通過充氣口4來給氣囊14充氣，使得固定在氣囊14上的導(dǎo)波傳感器3緊壓在被測管6內(nèi)壁上，氣囊控制部分如圖7所示:給設(shè)備上電之后，單片機(jī)進(jìn)行初始化，在此等待儀器主機(jī)發(fā)送指令，在接收到指令后，控制充氣栗的運(yùn)行，充氣栗對(duì)氣囊14進(jìn)行打壓，隨著打壓的進(jìn)行氣體壓力逐漸變大，這時(shí)壓力傳感器在隨著氣體壓力傳送給AMP進(jìn)行放大，之后經(jīng)過A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)要求控制充氣栗的開啟與關(guān)閉，同時(shí)單片機(jī)將這時(shí)的狀態(tài)發(fā)送給儀器主機(jī)。當(dāng)氣囊14內(nèi)壓強(qiáng)變到一定程度時(shí)候，氣囊14膨脹使得導(dǎo)波傳感器3緊貼在被測管6內(nèi)壁，通過數(shù)據(jù)采集卡，將導(dǎo)波傳感器3的數(shù)值實(shí)時(shí)傳給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備，超聲導(dǎo)波檢測原理見圖4。
[0038]所述數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備中，信號(hào)提取模塊用于在聲干擾和電干擾的混合信號(hào)中提取導(dǎo)波檢測信號(hào)，提高信噪比增加檢測的靈敏度;模態(tài)分離模塊用于將模態(tài)進(jìn)行分離而得到想分析的模態(tài)，進(jìn)一步提高導(dǎo)波檢測的靈敏度;數(shù)據(jù)成像模塊用于將雙方向的檢測結(jié)果分為正反方向分別成像，并將檢測結(jié)果接收聚焦成像，以提高靈敏度。
[0039]該裝置所使用的蓄電池組為整個(gè)系統(tǒng)提供能量，充電一次可供設(shè)備工作8小時(shí)以上，足夠檢測完一組中型熱交換器中的管道，其輸出電壓為24V，儀器中的氣栗、控制器和各傳感器所需要的特定電源由DC-DC變換器從電池組轉(zhuǎn)換得到。
[0040]人工傷實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)用鋼管的外徑28mm，壁厚2.5mm，長度8.9m，材料牌號(hào)是lCrl8Ni90管壁上鉆有2個(gè)通孔，直徑分別是Φ3.2mm和Φ I.5mm，Φ3.2mm大孔到鋼管B端頭的距離是1πι，Φ 1.5mm小孔到鋼管B端頭的距離是2m，兩個(gè)孔的圓周位置相差180°。將探頭插入鋼管的A端頭，接通電源，待探頭與管內(nèi)壁緊密結(jié)合后，由信號(hào)源發(fā)出特定信號(hào)來同時(shí)激勵(lì)揚(yáng)聲器I與導(dǎo)波傳感器3，接收到的回波信號(hào)由PC機(jī)處理，在其檢測軟件上實(shí)時(shí)成像，得到這兩處缺陷的導(dǎo)波信號(hào)與聲脈沖信號(hào)如圖8所示。
[0041]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:采用將超聲導(dǎo)波檢測與聲脈沖檢測技術(shù)集為一體的檢測儀對(duì)管路進(jìn)行檢測，所述檢測儀包括組合式探頭、儀器主機(jī)和數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備； 所述組合式探頭設(shè)有聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器，使用時(shí)，將探頭插入被測管內(nèi)，聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器在管內(nèi)同時(shí)激勵(lì)聲波和超聲導(dǎo)波，并同時(shí)接收帶有管路缺陷信息的回報(bào)信號(hào)； 所述儀器主機(jī)包括信號(hào)源、功率放大模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊； 所述數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備由信號(hào)提取模塊、模態(tài)分離模塊、數(shù)據(jù)成像模塊三部分組成； 其中信號(hào)源用于激勵(lì)適合于導(dǎo)波檢測和聲脈沖檢測的窄頻帶的脈沖信號(hào)，經(jīng)過功率放大模塊進(jìn)行電壓和電流的放大，再激勵(lì)傳感器發(fā)生振動(dòng);接收模塊將被聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器檢測到的工件上結(jié)構(gòu)體反射回的壓電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備，進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理及顯示。2.按照權(quán)利要求1所述管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:所述探頭設(shè)計(jì)為槍型體，聲脈沖傳感器由揚(yáng)聲器(I)與接收器(2)組成，其中揚(yáng)聲器(I)用來發(fā)生聲脈沖信號(hào)(7)，安裝于探頭槍體(5)尾部，接收器(2)安裝于槍體(5)槍壁與槍柄交接處，用來接收聲脈沖信號(hào)(7)。3.按照權(quán)利要求2所述管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:所述揚(yáng)聲器(I)采用高音喇叭，接收器(2)為麥克風(fēng)接收器。4.按照權(quán)利要求1所述管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:所述超聲導(dǎo)波檢測傳感器包括導(dǎo)波傳感器(3)和環(huán)形氣囊(14)，其中環(huán)形的氣囊(14)套在槍體(5)的槍頭(17)外壁上，氣囊(14)與槍頭前端外沿(18)形成一個(gè)密閉的腔體，導(dǎo)波傳感器(3)均勻固定在環(huán)形氣囊(14)上面，等間隔均勻排列；導(dǎo)波傳感器(3)與被測管(6)內(nèi)壁之間通過氣囊(14)的膨脹收縮來實(shí)現(xiàn)耦合，檢測時(shí)利用充氣栗通過氣囊(14)的充氣口(4)來給氣囊(14)充氣，使得固定在氣囊(14)上的導(dǎo)波傳感器(3)緊壓在被測管(6)內(nèi)壁上。5.按照權(quán)利要求1所述管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備中，信號(hào)提取模塊用于在聲干擾和電干擾的混合信號(hào)中提取導(dǎo)波檢測信號(hào)，提高信噪比增加檢測的靈敏度;模態(tài)分離模塊用于將模態(tài)進(jìn)行分離而得到想分析的模態(tài)，進(jìn)一步提高導(dǎo)波檢測的靈敏度;數(shù)據(jù)成像模塊用于將雙方向的檢測結(jié)果分為正反方向分別成像，并將檢測結(jié)果接收聚焦成像，以提高靈敏度。6.按照權(quán)利要求1所述管路超聲導(dǎo)波與聲脈沖集成檢測技術(shù)專用便攜式檢測儀，其特征在于:所述檢測儀包括組合式探頭、儀器主機(jī)和數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備； 所述組合式探頭由揚(yáng)聲器(1)、接收器(2)、導(dǎo)波傳感器(3)、充氣口(4)、槍體(5)以及氣囊(14)組成； 其中揚(yáng)聲器(I)安裝于槍體(5)的尾部，接收器(2)安裝于槍體(5)槍壁與槍柄交接處； 環(huán)形的氣囊(14)套在槍體(5)的槍頭(17)外壁上，氣囊(14)與槍頭前端外沿(18)形成一個(gè)密閉的腔體，η個(gè)導(dǎo)波傳感器(3)均勾等間隔固定在氣囊(14)外表面，設(shè)置兩排，每排n/2個(gè)，其中n = 4?16;氣囊(14)一端還設(shè)有充氣口(4)，用于給氣囊(14)充氣； 所述儀器主機(jī)包括信號(hào)源、功率放大模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集模塊，其中信號(hào)源用于激勵(lì)適合于導(dǎo)波檢測和聲脈沖檢測的窄頻帶的脈沖信號(hào)，經(jīng)過功率放大模塊進(jìn)行電壓和電流的放大，再激勵(lì)傳感器發(fā)生振動(dòng);接收模塊將被聲脈沖傳感器和超聲導(dǎo)波檢測傳感器檢測到的工件上結(jié)構(gòu)體反射回的壓電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備，進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)處理及顯示； 所述數(shù)據(jù)處理及顯示設(shè)備由信號(hào)提取模塊、模態(tài)分離模塊、數(shù)據(jù)成像模塊三部分組成；信號(hào)提取模塊用于在聲干擾和電干擾的混合信號(hào)中提取導(dǎo)波檢測信號(hào);模態(tài)分離模塊用于將模態(tài)進(jìn)行分離而得到想分析的模態(tài);數(shù)據(jù)成像模塊用于將雙方向的檢測結(jié)果分為正反方向分別成像，并將檢測結(jié)果接收聚焦成像。
【文檔編號(hào)】G01N29/24GK105911137SQ201511020310
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日
【發(fā)明人】張雙楠, 蔡桂喜, 李建奎, 張寶俊, 羅云躍, 于冰
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院金屬研究所