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一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，包括如下步驟：步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，并且N個所述晶片以面陣的形式排列；步驟二，芯片控制晶片a發(fā)射m次脈沖波射向待測工件；步驟三，被所述待測工件反射回來的脈沖波被晶片a和與晶片a相鄰的m-1個晶片依次分別接收；步驟四，當(dāng)所述N個晶片都發(fā)射m次脈沖波，并且經(jīng)所述待測工件反射回來的脈沖波被全部接收；步驟五，重復(fù)步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；步驟六，主機將接收到的脈沖波經(jīng)分析處理后得出待測工件的缺陷圖形，并通過主機上的顯示器顯示出來。本發(fā)明具有大大提高面陣探測儀的分辨率的優(yōu)點。
【專利說明】一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波探傷【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬試件及零件無損檢測中，超聲波探傷技術(shù)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(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)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(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測。超聲波探傷是利用超聲波能透入金屬內(nèi)部，并由一個截面進入另一個截面時，在截面邊緣發(fā)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(fā)射脈沖波到待測工件，將待測工件反射回來的脈沖波進行處理分析后得出待測工件的缺陷圖形，現(xiàn)有技術(shù)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直徑范圍，而且每個晶片在工作是都是單獨發(fā)射和接收脈沖波，這就導(dǎo)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(shù)量來提高分辨率的話，那么必然會提高探傷儀的成本，而且功耗也會加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種不必增加晶片數(shù)量就可，并能大大提高探測儀探傷分辨率的一種檢測方法。本發(fā)明提供的一種提升面面陣分辨率的檢測方法的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明提供了一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，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，并且N個晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數(shù)；
[0007]步驟二，芯片控制晶片a發(fā)射m次脈沖波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發(fā)射脈沖的次數(shù)；
[0008]步驟三，被待測工件反射回來的脈沖波被晶片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(dāng)所述N個晶片都發(fā)射m次脈沖波，并且經(jīng)待測工件反射回來的脈沖波被全部接收；
[0010]步驟五，重復(fù)步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；
[0011]步驟六，主機將接收到的脈沖波經(jīng)分析處理后得出待測工件的缺陷圖形，并通過主機上的顯示器顯示出來。
[0012]進一步特征為步驟二還包括如下步驟:
[0013]第一步，計時器預(yù)先設(shè)定一固定的時間間隔，使其與芯片相連接；[0014]第二步，芯片通過控制與脈沖波發(fā)射電路相連接的第一開關(guān)，使脈沖波發(fā)射電路與第一晶片相連接，第一晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件；
[0015]第三步，計時器達到時間間隔后，向芯片發(fā)送時間信號；
[0016]第四步，芯片接收到時間信號后，控制第一晶片發(fā)射第二次脈沖波射向待測工件，直至第一晶片發(fā)射第m次脈沖波射向待測工件，第一晶片完成工作，此時與芯片相連接的計數(shù)器計數(shù)為I ;
[0017]第五步，計時器達到時間間隔后，向芯片發(fā)送時間信號；
[0018]第六步，芯片接收到時間信號后，控制脈沖波發(fā)射電路與第二晶片相連接，第二晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件，重復(fù)第三步至第四步的工作過程，直至計數(shù)器計數(shù)為2 ；
[0019]第七步，通過芯片控制第三晶片至晶片N重復(fù)第五步至第六步的工作過程，直至計數(shù)器計數(shù)為N。
[0020]進一步特征為步驟三還包括如下步驟:
[0021]第一步，芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，控制脈沖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沖波；
[0022]第二步，第一晶片完成接收后，芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片b與脈沖波接收電路相連接，晶片b接收待測工件反射回來的脈沖波，晶片b表示與第一晶片橫向相鄰的晶片；
[0023]第三步，晶片b完成接收后，芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片C與所述脈沖波接收電路相連接，晶片C接收待測工件反射回來的脈沖波，晶片C表示與第一晶片縱向相鄰的晶片；
[0024]第四步，晶片c完成接收后，芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片d與脈沖波接收電路相連接，晶片d接收待測工件反射回來的脈沖波，晶片d表示與第一晶片斜向相鄰的晶片；
[0025]第五步，第一晶片完成工作后，第二晶片重復(fù)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]進一步特征為芯片為可編程芯片。
[0027]進一步特征為N個晶片為52個晶片。
[0028]進一步特征為步驟二中的m等于4。
[0029]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0030]1、本發(fā)明中每個晶片發(fā)射四次脈沖波，并通過該晶片本身、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，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的晶片單獨發(fā)射接收脈沖波，增加了 3倍的采用波形數(shù)據(jù)，相鄰間晶片采樣一個發(fā)射另一個接收的模式實現(xiàn)了 4倍的插值分辨率，從而提升了探傷儀的采樣分辨率，使得通過使用本發(fā)明的探測方法的探傷儀的分辨率達到現(xiàn)有技術(shù)的4倍，探傷結(jié)果更加清晰準(zhǔn)確。
[0031]2、本發(fā)明是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上進行的改進，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，且易于推廣。
[0032]3、本發(fā)明中增加了計數(shù)器，探測儀的探頭具有N個晶片，探測儀工作時，每個晶片發(fā)射m次脈沖波后計數(shù)器計數(shù)加1，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)為N時，芯片控制探測儀重新從第一個晶片開始發(fā)射脈沖波，通過反復(fù)發(fā)射與接收脈沖波，使得探測儀得到的待測工件的缺陷形狀更加準(zhǔn)確。
[0033]4、本發(fā)明中增加了計時器，芯片根據(jù)計時器預(yù)先設(shè)定的時間間隔，控制脈沖波發(fā)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(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是本發(fā)明一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法的晶片和芯片的連接關(guān)系示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法的實施例中晶片面陣結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，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，并且N個晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數(shù)；
[0040]步驟二，芯片2控制晶片a發(fā)射m次脈沖波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發(fā)射脈沖的次數(shù)；
[0041]步驟三，被待測工件反射回來的脈沖波被晶片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(dāng)N個晶片都發(fā)射m次脈沖波，并且經(jīng)待測工件反射回來的脈沖波被全部接收；
[0043]步驟五，重復(fù)步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢；
[0044]步驟六，主機I將接收到的脈沖波經(jīng)分析處理后得出待測工件的缺陷圖形，并通過主機I上的圖1中未標(biāo)注的顯示器顯示出來。
[0045]本發(fā)明的優(yōu)選方式為步驟二還包括如下步驟:
[0046]第一步，計時器8預(yù)先設(shè)定一固定的時間間隔，使其與芯片2相連接；
[0047]第二步，芯片2通過控制與脈沖波發(fā)射電路相連接的第一開關(guān)5，使脈沖波發(fā)射電路3與第一晶片9相連接，第一晶片9發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件；
[0048]第三步，計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號；
[0049]第四步，芯片2接收到時間信號后，控制第一晶片9發(fā)射第二次脈沖波射向待測工件，直至第一晶片9發(fā)射第m次脈沖波射向待測工件，第一晶片9完成工作，此時與所述芯片2相連接的計數(shù)器7計數(shù)為I ;[0050]第五步，計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號；
[0051]第六步，芯片2接收到時間信號后，控制脈沖波發(fā)射電路3與第二晶片相連接，第二晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件，重復(fù)第三步至第四步的工作過程，直至計數(shù)器7計數(shù)為2 ；
[0052]第七步，通過芯片2控制第三晶片至晶片N重復(fù)第五步至第六步的工作過程，直至計數(shù)器7計數(shù)為N。
[0053]步驟三還包括如下步驟:
[0054]第一步，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；
[0055]第二步，第一晶片9完成接收后，芯片2通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，使晶片blO與脈沖波接收電路4相連接，晶片blO接收待測工件反射回來的脈沖波，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完成接收后，芯片2通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，使晶片cll與所述脈沖波接收電路4相連接，晶片cll接收待測工件反射回來的脈沖波，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完成接收后，芯片2通過控制與脈沖波接收電路11相連接的第二開關(guān)6，使晶片dl2與脈沖波接收電路4相連接，晶片dl2接收待測工件反射回來的脈沖波，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完成工作后，第二晶片重復(fù)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]芯片為可編程芯片。
[0060]N個晶片為52個晶片。
[0061]步驟二中的m等于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，并且52個晶片以面陣的形式排列，與芯片2相連接的計時器8預(yù)先設(shè)定一固定的時間間隔，芯片2通過控制與脈沖波發(fā)射電路相連接的第一開關(guān)5,使脈沖波發(fā)射電路3與第一晶片9相連接,第一晶片9發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第一晶片9發(fā)射第二次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第一晶片9發(fā)射第三次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第一晶片9發(fā)射第四次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波，此時計數(shù)器7計數(shù)為I。[0064]當(dāng)計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，芯片2通過控制與脈沖波發(fā)射電路相連接的第一開關(guān)5，使脈沖波發(fā)射電路3與第二晶片相連接，第二晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第二晶片發(fā)射第二次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第二晶片發(fā)射第三次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波；計時器8達到時間間隔后，向芯片2發(fā)送時間信號，芯片2接收到時間信號后，控制第二晶片發(fā)射第四次脈沖波射向待測工件，同時，芯片7通過控制與脈沖波接收電路4相連接的第二開關(guān)6，控制脈沖波接收電路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沖波，此時計數(shù)器7計數(shù)為2。
[0065]其余晶片依次重復(fù)上述過程，直至計數(shù)器7計數(shù)為52時，芯片2再次控制第一晶片到第五十二晶片重復(fù)上述過程直至探測儀探測結(jié)束，通過上述的晶片發(fā)射、接收脈沖波的模式，主機I將52個晶片接收來的脈沖波進行處理分析，并通過主機I上的顯示器顯示出待測工件的缺陷形狀。
[0066]本發(fā)明中每個晶片發(fā)射四次脈沖波，并通過該晶片本身、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，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的晶片單獨發(fā)射接收脈沖波，增加了 3倍的采用波形數(shù)據(jù)，相鄰間晶片采樣一個發(fā)射另一個接收的模式實現(xiàn)了 4倍的插值分辨率，從而提升了探傷儀的采樣分辨率，使得通過使用本發(fā)明的探測方法的探傷儀的分辨率達到現(xiàn)有技術(shù)的4倍，探傷結(jié)果更加清晰準(zhǔn)確。
[0067]本發(fā)明是在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上進行的改進，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，且易于推廣。
[0068]本發(fā)明中增加了計數(shù)器，探測儀的探頭具有N個晶片，探測儀工作時，每個晶片發(fā)射m次脈沖波后計數(shù)器計數(shù)加1，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)為N時，芯片控制探測儀重新從第一個晶片開始發(fā)射脈沖波，通過反復(fù)發(fā)射與接收脈沖波，使得探測儀得到的待測工件的缺陷形狀更加準(zhǔn)確。
[0069]本發(fā)明中增加了計時器，芯片根據(jù)計時器預(yù)先設(shè)定的時間間隔，控制脈沖波發(fā)射的時間間隔。
[0070]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供了一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟一，在超聲波面陣探頭上具有N個晶片，并且N個所述晶片以面陣的形式排列，其中N表不晶片的個數(shù)； 步驟二，芯片控制晶片a發(fā)射m次脈沖波射向待測工件，其中a表示第a個晶片，m表示發(fā)射脈沖的次數(shù)； 步驟三，被所述待測工件反射回來的脈沖波被晶片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(fā)射m次脈沖波，并且經(jīng)所述待測工件反射回來的脈沖波被接收； 步驟五，重復(fù)步驟一至步驟四的過程，直至探傷完畢； 步驟六，主機將接收到的脈沖波經(jīng)分析處理后得出待測工件的缺陷圖形，并通過主機上的顯示器顯示出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，所述步驟二還包括如下步驟: 第一步，計時器預(yù)先設(shè)定一固定的時間間隔，使其與所述芯片相連接； 第二步，所述芯片通過控制與脈沖波發(fā)射電路相連接的第一開關(guān)，使所述脈沖波發(fā)射電路與第一晶片相連接， 所述第一晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件； 第三步，所述計時器達到時間間隔后，向所述芯片發(fā)送時間信號； 第四步，所述芯片接收到時間信號后，控制所述第一晶片發(fā)射第二次脈沖波射向待測工件，直至第一晶片發(fā)射第m次脈沖波射向待測工件，所述第一晶片完成工作，此時與所述芯片相連接的計數(shù)器計數(shù)為I ; 第五步，所述計時器達到時間間隔后，向所述芯片發(fā)送時間信號； 第六步，所述芯片接收到時間信號后，控制所述脈沖波發(fā)射電路與第二晶片相連接，所述第二晶片發(fā)射第一次脈沖波射向待測工件，重復(fù)第三步至第四步的工作過程，直至所述計數(shù)器計數(shù)為2 ； 第七步，通過所述芯片控制第三晶片至晶片N重復(fù)第五步至第六步的工作過程，直至所述計數(shù)器計數(shù)為N。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，所述步驟三還包括如下步驟: 第一步，所述芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，控制所述脈沖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沖波； 第二步，所述第一晶片完成接收后，所述芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片b與所述脈沖波接收電路相連接，所述晶片b接收待測工件反射回來的脈沖波，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完成接收后，所述芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片c與所述脈沖波接收電路相連接，所述晶片c接收待測工件反射回來的脈沖波，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完成接收后，所述芯片通過控制與脈沖波接收電路相連接的第二開關(guān)，使晶片d與所述脈沖波接收電路相連接，所述晶片d接收待測工件反射回來的脈沖波，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后，所述第二晶片重復(fù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，所述芯片為可編程芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，所述N個晶片為52個晶片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升面陣探頭分辨率的檢測方法，其特征在于，所述步驟二中的m 等于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(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】張瑞 申請人:艾因蒂克檢測科技（上海）有限公司