一种判断工件是否存在的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于超声波无损检测领域，具体涉及一种判断工件是否存在的方法，，能够在超声波探头对工件进行探伤扫描前有效判断工件是否在目标位置上。
【背景技术】
[0002]超声波检测作为常规检测技术之一，已广泛运用于焊点、铸件、管材、板材等材料的缺陷检测。通常，在预先设定的扫描参数下，需将工件摆放在正确的位置上才能进行超声波扫描工作。不然，预先设定的焦距及探头位置等参数无法匹配工件的实际位置，探头无法扫描得到正确的信息，最终得到错误的扫描图像。另外，在超声波无损检测系统中，探头作为产生和接收超声波的电声换能器，是关键组件之一。而实际操作过程中，操作工在启动探头开始工作后，若没有及时发现工件的错误位置，探头在空扫或错扫过程中很容易造成与工件或水槽壁的碰撞，探头在批量测试中移动范围大，工件位置如果不对，碰撞尤其容易发生。一旦发生碰撞将造成探头性能的下降，减少使用寿命，并造成检测结果不准确。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对上述现有超声波检测方法中存在的不足和缺陷，提供一种判断超声波测试平台中工件是否存在的检测方法，可防止超声波探头空扫和错扫，确保后期探伤扫描工作顺利进行，提高机器的工作效率。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:本发明根据探头参数、工件参数等计算工件目标位置，使工件目标位置成为焦点，探头通过运动台移动到目标位置后，向目标工件位置发送超声波信号，超声波在工件上表面产生的反射信号被探头接收，本发明通过超声波反射信号的接收情况(接收时间、信号强弱)判断目标位置是否存在工件。
[0005]所述方法包括如下步骤:
[0006]步骤1，根据被测工件参数、探头参数等，计算出探头的运动目标位置(x，y，z)，并计算超声波信号到达工件上表面反射后被接收的理论时间tQ。
[0007]步骤2，放入工件，探头向工件目标位置发出超声波信号，将接收到的超声波返回信号转换成电信号，记录下实际信号返回时间^以及反射信号。
[0008]步骤3，进行工件实际位置的判定:
[0009]若未检测到任何反射信号，则判断工件不在目标位置；
[0010]若检测到很弱的反射信号，则判断工件不在目标位置；
[0011]在^检测到反射信号，若ItftcJ = 0，则判断工件在目标位置上；
[0012]在^检测到反射信号，若O < ItftcJ ( β，则判断工件在目标位置上(β表示误差，当It1IcJ ( β时，工件位置虽有一定偏差，但不影响下一步超声波扫描探伤工作，β =
Max {I tx-t01，X = a，b，c，d，......j}，tx表示第x个工件放入目标位置后所接收到反射信号的时间；
[0013]在tl检测到反射信号，若ItftcJ > β，则判断工件不在目标位置上。
[0014]步骤4，若工件在目标位置，则探头继续进行下一步工作，若工件实际不在目标位置上，则探头停止工作，发出提示信号，操作人员收到信号后重置工件并重复步骤2-3，直至
trt0 ( β，探头继续进行超声波扫描工作。
[0015]由于同种工件间存在个体差异，信号到达不同工件上表面反射后被接收的时间并不完全一致。因此本发明方法不严格要求ti = to，在OS |t1-to| ( β的范围内，均判定工件在目标位置。对于步骤3中所述β进行测定的方法为:将工件放入目标位置，记录信号返回时间ta;替换另一工件放入目标位置，记录信号返回时间tb，继续替换工件，记录信号返回时间依次为 ta，tb，tc, td，te，tf，tg，th，ti，tj。取 β = Max{ I tx-t0，X = a，b，c，
d，......j} o
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0017]本发明操作简便，利用超声波检测系统中现存有的超声波探头，能够快速有效判断在特定位置上是否存在工件，及时提醒工作人员错误的工件位置，避免探头空扫、错扫，提高工作效率的同时又可以减少探头可能产生的不必要的损伤。
【附图说明】
[0018]图1为超声波反射示意图(工件处于目标位置)
[0019]图2为反射波接收信号图(工件处于目标位置)
[0020]图3为超声波反射示意图(工件高于目标位置)
[0021]图4为反射波接收信号图(工件高于目标位置)
[0022]图5为超声波反射示意图(工件低于目标位置)
[0023]图6为反射波接收信号图(工件低于目标位置)
[0024]图7为超声波反射示意图(工件水平偏离目标位置)
[0025]图8为反射波接收信号图(工件水平偏离目标位置)
【具体实施方式】
[0026]为了进一步说明上述实现方式，下面结合附图给出了本发明的最佳实施方式和具体操作过程。但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0027]实施例1:
[0028]采用本发明所述方法对电触点进行工件有无判定，包括以下步骤:
[0029]步骤1，根据被测工件参数、探头参数等，计算出探头的目标位置(x，y，z)，此时工件目标位置(xl，yl，zl)成为超声波聚焦焦点，计算得到超声波信号到达工件上表面后返回的理论时间to = 10 μ So
[0030]步骤2，放入工件，如图1所示，探头向工件目标位置发送超声波信号，超声波被工件上表面反射后继而被探头接收，转换成电信号，得到信号1，记录返回时间tl = 10 μ S，如图2示。
[0031]步骤3，tl-tO = 0，说明目标位置上工件摆放正确，探头继续下一步超声扫描任务。
[0032]实施例2:
[0033]采用本发明判断超声扫描目标工件是否在目标位置上，具体步骤如下:
[0034]步骤1，根据被测工件参数、探头参数等，计算出探头的目标位置(x，y，z)，以及工件目标位置(xl，yl，zl)，计算得到超声波信号到达工件上表面后返回的理论时间t0 =10 μ S0
[0035]步骤2，依次将10个工件放入目标位置，记录信号返回时间依次为10.1，10，10.2，
9.9，10，10，10.1，9.8，10，10 μ s ;根据 β = Max {| tx_t01，x = a，b，c，d，......j}，得到 β
=0.2 μ S0
[0036]步骤3，放入工件，启动探头运动台至目标位置(X，y, ζ)，如图3所示，探头向工件目标位置发送超声波信号，超声波在工件上表面发生反射后被探头接收。反射波转换成电信号，记录生成的电信号图像，如图4示，得到生成电信号的时间tl = 6ys，显然
t1-to I > β，因而判定工件不在目标位置。
[0037]步骤4，探头停止工作，并发出提示信号。操作人员根据提示信号重置工件。
[0038]步骤5，重置工件后，再次启动探头，探头发送超声波后，记录到第一个电信号的生成时间tl = 10 μ S，说明目标位置存在工件。
[0039]步骤6，探头不发出提示信号，继续进行超声扫描探伤任务。
[0040]实施例3:
[0041]采用本发明判断超声扫描目标工件是否在目标位置上，具体步骤如下:
[0042]步骤1，根据被测工件参数、探头参数等，计算出探头的目标位置(x，y，z)，此时工件目标位置(xl，yl，zl)成为超声波聚焦焦点，超声波信号到达工件上表面后返回的理论时间 to = 10 μ So
[0043]步骤2，放入工件，启动探头运动台至目标位置(X，y, ζ)，探头与工件位置如图5所示，探头向工件目标位置发送超声波信号，超声波在工件上表面发生反射，探头检测到反射弱信号，未检测到明显的信号峰(图6)，判定工件不在目标位置。
[0044]步骤3，探头停止工作，并发出提示信号。操作人员根据提示信号重置工件。
[0045]步骤4，重置工件后，再次启动探头，探头发送超声波后，记录到第一个电信号的生成时间tl = 10 μ S，说明目标位置存在工件。
[0046]步骤5，探头不发出提示信号，继续进行超声扫描任务。
[0047]实施例4:
[0048]采用本发明判断超声扫描目标工件是否在目标位置上，具体步骤如下:
[0049]步骤1，根据被测工件参数、探头参数等，计算出探头的目标位置(x，y，z)，此时工件目标位置(xl，yl，zl)成为超声波聚焦焦点，计算得到超声波信号到达工件上表面后返回的理论时间to = 10 μ So
[0050]步骤2，放入工件，启动探头至目标位置(X，y, ζ)，探头与工件位置如图7所示，探头向工件目标位置发送超声波信号，超声波在工件上表面发生反射，但未观察到任何微弱信号(图8)，因而判定工件不在目标位置。
[0051]步骤3，探头停止工作，并发出提示信号。操作人员根据提示信号重置工件。
[0052]步骤4，重置工件后，再次启动探头，探头发送超声波后，记录到第一个电信号的生成时间tl = 10 μ S，说明目标位置存在工件。
[0053]步骤5，探头不发出提示信号，继续进行超声扫描探伤任务。
[0054]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种判断工件是否存在的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤: 步骤1，根据被测工件参数、探头参数，计算出探头的运动目标位置(X，y, Z)，并计算超声波信号到达工件上表面反射后被接收的理论时间tQ; 步骤2，放入工件，探头向工件目标位置发出超声波信号，将接收到的超声波返回信号转换成电信号，记录下实际信号返回时间tl以及反射信号； 步骤3，进行工件实际位置的判定: 若未检测到任何反射信号，则判断工件不在目标位置； 若检测到很弱的反射信号，则判断工件不在目标位置； 在tl检测到反射信号，若|tl-tO| = O，则判断工件在目标位置上； 在ti检测到反射信号，若O <( β，则判断工件在目标位置上，β表示误差，当|t1-to| ( β时，工件位置虽有偏差，但不影响下一步超声波扫描探伤工作； 在ti检测到反射信号，若> β，则判断工件不在目标位置上； 步骤4，若工件在目标位置，则探头继续进行下一步工作，若工件实际不在目标位置上，则探头停止工作，发出提示信号，操作人员收到信号后重置工件并重复步骤2-步骤3，直至t1-to ( β，探头继续进行超声波扫描工作。
2.根据权利要求1所述的一种判断工件是否存在的方法，其特征在于:对于步骤3中所述β进行测定的方法为:将工件放入目标位置，记录信号返回时间ta;替换另一工件放入目标位置，记录信号返回时间tb，继续替换工件，记录信号返回时间依次为ta，tb，t。，td，te，tf，tg，th，tp tj;取 β = Max {11 x-t0，X = a，b，c，d，......j}，tx表示第 x 个工件放入目标位置后所接收到反射信号的时间。
【专利摘要】本发明公开了一种判断工件是否存在的方法，根据探头参数、工件参数等计算工件目标位置，使工件目标位置成为焦点，探头通过运动台移动到目标位置后，向目标工件位置发送超声波信号，超声波在工件上表面产生的反射信号被探头接收，本发明通过超声波反射信号的接收情况(接收时间、信号强弱)判断目标位置是否存在工件。本发明可防止超声波探头空扫和错扫，确保后期探伤扫描工作顺利进行，提高机器的工作效率。
【IPC分类】G01V1-00
【公开号】CN104793236
【申请号】CN201510158761
【发明人】裘揆, 毛琳, 谢智亭, 陈乐生
【申请人】上海和伍新材料科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月4日