一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统的制作方法

本实用新型涉及无损检测领域，具体涉及一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统。

背景技术：

管道在发电、制冷、机械、化工等行业普遍使用，由于输送的液体存在杂质，长期使用会导致其在管道积聚，尤其是像碳酸盐或硝酸盐类的杂质长期积累会引起管道输送不畅和堵塞，严重影响管道的正常使用。因此，定期检查并及时发现污垢及确定其厚度等参数，为清理管道提供数据支持。目前，虽然已有大量对污垢检测的研究，但对于管道等内部结构尚无一种高效、方便的检测系统。

超声波检测由于其灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害以及能够实现定位与定量的检测而广泛应用于无损检测中。超声波检测是利用超声波脉冲反射原理来进行厚度测量，超声波探头发射的超声波脉冲波经耦合剂进入被测物体，在被测物体内传播至底面时发生反射，反射回来的超声波回波被超声波探头接收，超声脉冲在被测物体两表面之间多次往返形成多次回波，测得相邻两次回波之间的时间间隔t，根据超声波在材料中的传播声速c，即可计算出被测物体的厚度d＝ct/2。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术中管道内部污垢厚度检测设备复杂且效率不高的问题，提供一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，其操作简便，能够快速的检测管道污垢的厚度。

本实用新型提供一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，包括超声波探头，用于将超声波探头运送到检测位置的运输装置，用于产生、接收和处理超声波信号的控制装置和用于在超声波探头和控制装置之间传送信号的传送装置；控制装置包括超声波信号发射装置、超声波信号接收装置、超声波信号处理装置、数据存储装置和显示器，超声波信号发射装置通过传送装置与超声波探头相连，超声波信号接收装置一端通过传送装置与超声波探头相连，超声波信号接收装置另一端与超声波信号处理装置相连，超声波信号处理装置还分别与数据存储装置和显示器相连。

超声波信号发送装置用于产生超声波信号，并通过信号传送装置发送至超声波探头，超声波探头将超声波信号相管道污垢处发射；超声波信号接收装置用于接收超声波探头通过传送装置发送的两个超声波反射信号，两个超声反射信号为分别从管道污垢表面和管道内壁反射的超声波信号回波；超声波信号处理装置用于将超声波信号反射信号进行放大，再通过计算得到管道污垢的厚度；数据存储装置用于存储超声波反射信号数据以及相关的处理后数据；显示器用于向用户反馈数据结果。

本实用新型所述的一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，作为优选方式，超声波信号发射装置包括用于产生超声波信号的超声波信号发射电路和用于对超声波信号发射电路提供能量的驱动装置。

本实用新型所述的一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，作为优选方式，超声波信号接收装置包括用于接收超声波反射信号的超声波接收电路。

本实用新型所述的一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，作为优选方式，超声波信号处理装置包括用于将超声波反射信号放大的超声波信号放大电路，用于通过超声波反射信号计算管道污垢厚度的计算电路。

本实用新型所述的一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，作为优选方式，运输装置包括下述装置之一或组合：管道检测机器人，管道检测车。管道检测机器人能够将超声波探头传送至需要检测的部位，并能够根据不同的检测需求进行方向调整，而且通过其在管道内部的移动实现连续检测。

本实用新型在使用过程中，首先通过运输装置将超声波探头运输至检测位置，当超声波探头到达检测位置后，超声波信号发射装置产生的超声波信号通过传送装置传送至超声波探头，超声波探头再将超声波信号向管壁处的污垢发射；超声波信号分别在污垢表面和管壁内表面形成两个超声波反射信号，超声波探头将两个超声波反射信号接收并通过传送装置传送至超声波信号处理装置；超声波信号处理装置根据两个超声波反射信号的时间差计算此处关闭内侧污垢的厚度，并将计算结果通过显示器反馈至用户，同时将超声波信号数据以及处理结果保存至数据存储装置。重复上述使用步骤可以测量管道内不同检测点的数据。

本实用新型将用于无损检测的超声波检测装置应用于管道内壁污垢厚度检测，同时通过机器人等运输设备将超声波探头运输至检测位置，其操作简便，能够有效快速的检测管道污垢的厚度。

附图说明

图1为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统组成图；

图2为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统流程图；

图3为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统控制系统流程图；

图4为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统超声波信号发射装置组成图；

图5为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统超声波信号接收装置组成图；

图6为一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统超声波信号处理装置组成图。

附图标记：

1、超声波探头；2、传送装置；3、控制装置；31、超声波信号发射装置；311、超声波信号发射电路；312、驱动装置；32、超声波信号接收装置；321、超声波信号接收电路；33、超声波信号处理装置；331、超声波信号放大电路；332、计算电路；34、数据存储装置；35、显示器；4、传送装置；001、污垢；002、管壁。

具体实施方式

实施例1

如图1～6所示，本实用新型提供一种基于超声波无损检测的管道污垢厚度检测系统，包括超声波探头1，用于将超声波探头1运送到检测位置的运输装置2，用于产生、接收和处理超声波信号的控制装置3和用于在超声波探头1和控制装置3之间传送信号的传送装置4，运输装置2为管道检测机器人；控制装置3包括超声波信号发射装置31、超声波信号接收装置32、超声波信号处理装置33、数据存储装置34和显示器35，超声波信号发射装置31通过传送装置4与超声波探头1相连，超声波信号接收装置32一端通过传送装置4与超声波探头1相连，超声波信号接收装置32 另一端与超声波信号处理装置33相连，超声波信号处理装置33还分别与数据存储装置34和显示器35相连；超声波信号发射装置31包括用于产生超声波信号的超声波信号发射电路311和用于对超声波信号发射电路311 提供能量的驱动装置312；超声波接收装置32包括用于接收超声波反射信号的超声波接收电路321；超声波信号处理装置33包括用于将超声波反射信号放大的超声波信号放大电路331，用于通过超声波反射信号计算管道污垢厚度的计算电路332。

本实施例在使用过程中，首先通过运输装置2将超声波探头1运输至检测位置，当超声波探头1到达检测位置后，超声波信号发射装置31产生的超声波信号通过传送装置4传送至超声波探头1，超声波探头1再将超声波信号向管壁002处的污垢001发射；超声波信号分别在污垢001表面和管壁002内表面形成两个超声波反射信号，超声波探头1将两个超声波反射信号接收并通过传送装置4传送至超声波信号处理装置3；超声波信号处理装置3根据两个超声波反射信号的时间差计算此处关闭内侧污垢 001的厚度，并将计算结果通过显示器35反馈至用户，同时将超声波信号数据以及处理结果保存至数据存储装置34。重复上述使用步骤可以测量管道内不同检测点的数据。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本实用新型的保护范围之内。