一种基于虚拟机的超声波无损检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业超声无损检测技术领域，涉及一种在机械制造、石油化工、铁路轨道、车辆制造、航空航天等工业领域中对各种材料进行超声波无损检测的装置，特别涉及一种基于虚拟机的超声波无损检测装置。
【背景技术】
[0002]超声波无损检测是指在不损坏原材料物理特性和工作状态的前提下，使用超声波对不能直观检验到的材料表面以及内部进行检查的一种检测手段。超声波检测的原理是:如果材料中有夹杂物、裂纹、分层、气孔等缺陷，超声波传播到材料与缺陷的界面处时，就会发生部分或全部反射，反射回来的超声波回波被超声波探头所接收，通过仪器内部的电路处理(A/D转换等)，在仪器的显示屏上就会显示出不同高度以及一定间距的波形，此时，工程技术人员就可以根据波形的变化特征确定缺陷在材料中的位置、深度、大小和形状。超声波无损检测的优势在于它对人体无害、检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低，而且还可以对材料中的缺陷进行定位和定量。
[0003]传统的超声波检测通常是检测人员手工操作、判断和记录。这就需要检测人员用超声波探头在待测材料表面进行往复运动检测，并在检测过程中实时记录超声波回波波形信号并对缺陷波进行分析和判断。然而，这种传统的检测方式受操作人员的技术水平、情绪波动等因素影响，检测结果误差较大甚至会造成缺陷的漏检。从另一个角度来看，由于现有的很多超声波无损检测设备对材料本身的特性(如表面粗糙程度等)也有一定的要求，这就导致了实测的数据与样本材料本身的数据有偏差。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于虚拟仪器的超声波无损检测装置，提高超声波无损检测的工作效率、准确性和可靠性，降低检测人员的工作难度和劳动强度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种基于虚拟机的超声波无损检测装置，包括工控机、水槽和探头，工控机内安装有采集卡和LabVIEW虚拟机，水槽底部设有试样安放架，使用时，水槽内注入水。
[0006]本实用新型超声波无损检测装置借助虚拟仪器的功能多样、通用性强、性价比高、开发难度低、扩展性强等优势对传统超声波无损检测装置进行改进，结构简单，操作方便。能准确可靠地对待测材料表面及内部各种缺陷，如:焊缝、裂纹、夹杂物、气孔等进行检测。本实用新型利用了虚拟仪器的优势及相关的信号处理技术，可专门针对实验室、工业制造加工等环境中进行超声无损检测。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型无损检测装置的结构示意图。
[0008]图中:1.探头，2.水槽，3.试样安放架，4.试样，5.LabVIEW虚拟机，6.工控机，7.采集卡，8.连接线路。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0010]如图1所示，本实用新型无损检测装置，包括工控机6、水槽2和探头1，工控机6内安装有LabVIEW虚拟机5和采集卡7，工控机6与显示器、键盘等外设设备相连接，水槽2底面上设有试样安放架3。
[0011]采集卡7采用多通道超声发射/接收采集卡，用于超声波的发射、接收并进行数据处理。通过采集卡7实现探头1的发射、接收和信号的数字化。
[0012]工控机6采用具有全长卡标准PCI接口的工控机。
[0013]使用时:将试样4固定安装在试样安放架3上，然后，在水槽2内注入水，将探头1架设在水槽2上，使探头1对准试样4，并使探头1朝向试样4的一端伸入水面下，通过连接线路8连通探头1和工控机6。打开工控机6，通过采集卡7上配备的驱动程序启动工控机6，根据试样的要求、通过LabVIEW虚拟机5调节相关参数，并通过LabVIEW虚拟机5实现超声的发射、接收、A/D转换等功能。检测过程中，通过调节参数调整探头1相对于试样4的位置，可以对整个试样进行无死角的扫描检测，实现试样4的完整检测。通过LabVIEW虚拟机5对检测过程中的信号波形的各项参数进行设置、处理和分析，得到完整、清晰的底面回波和缺陷波。
[0014]本实用新型无损检测装置检测过程中采用干净的水作为耦合剂，能够防止其它因素对声波造成比较大的衰减，使检测更加准确。
[0015]本检测装置中的探头1采用水浸探伤用的超声探头，用来发射和接收信号，实现电信号和声讯号的相互转换。
[0016]本实用新型无损检测装置借助LabVIEW虚拟机，将其应用到传统的超声波无损检测装置中，对超声回波信号进行多通道记录、实时检测和实时记录等，提高检测效率和检测的可靠性，很好地解决了传统超声波仪器存在的功能缺失问题。
[0017]随着工业超声检测的要求不断提高，使用LabVIEW虚拟机不仅可以对超声无损检测系统进行不断地升级，而且开发周期短、节省检测开支、难度低、用户界面友好。
【主权项】
1.一种基于虚拟机的超声波无损检测装置，其特征在于，包括工控机(6)、水槽(2)和探头(1)，工控机(6 )内安装有采集卡(7 )和LabVIEW虚拟机(5 )，水槽(2 )底部设有试样安放架(3)，使用时，水槽(2)内注入水。2.根据权利要求1所述的基于虚拟机的超声波无损检测装置，其特征在于，所述的采集卡(7)采用多通道超声发射/接收信号采集卡。3.根据权利要求1所述的基于虚拟机的超声波无损检测装置，其特征在于，所述的探头(1)采用水浸探伤用的超声探头。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于虚拟机的超声波无损检测装置，包括工控机、水槽和探头，工控机内安装有采集卡和LabVIEW虚拟机，工控机与显示器、键盘等外设设备相连接，水槽底部设有试样安放架，使用时，水槽内注入水。该检测装置能准确可靠地对待测材料表面及内部各种缺陷，如：焊缝、裂纹、夹杂物、气孔等进行检测。本实用新型利用了虚拟仪器的优势及相关的数字信号处理技术，可专门针对实验室、工业制造加工等环境中的各种金属、复合材料进行超声无损检测。
【IPC分类】G01N29/04
【公开号】CN204989105
【申请号】CN201520783410
【发明人】甘振业, 王超, 杨鸿武
【申请人】西北师范大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月10日