专利名称：一种具有探头识别功能的测厚仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业无损检测领域，具体地讲是一种具有探头识别功能 的测厚仪。
背景技术：
超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发 射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过 精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波 以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计 的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各 种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。 可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
如图l所示为现有技术中测厚仪的结构示意图，包括探头l，测厚仪计算
端2，发射压电晶片3，接收压电晶片4，发射信号线5，接收信号线6，发射 延迟块7，接收延迟块8，隔声层9，探头接口 10;将所述探头l置于被测物 体表面，发射压电晶片3通过发射信号线5从测厚仪计算端2接收发射脉冲 信号，通过发射压电晶片3产生超声波，并通过发射延迟块7向被测物体发 射超声波；接收压电晶片4通过接收延迟块8接收被测物体反射回来的超声 波，并通过接收信号线6向测厚仪计算端2返回回波信号，测厚仪计算端2 根据超声波在被测物体中的往返时间计算被测物体厚度。由于现有的探头有 很多种，并且每个不同的探头都具有不同的检测特性，例如压电晶片到被测 物体之间的距离，压电晶片的安装角度等参数，在计算厚度时需要将这些参 数考虑进去，否则会造成检测结果不精确的问题；同时压电晶片的压电系数 不相同，并且探头的机电转换效率也不相同。所以探头的识别对于测厚等检 测仪器成为了一个比较大的问题。
如图2所示为现有技术中利用电阻识别探头类型的实施例示意图，现有 探头识别是通过在探头的接口 10内内置一个电阻R，当探头接口 10的识别信 号线连接到测厚仪计算端2时该电阻R也与测厚仪计算端2相连接，测厚仪 计算端内部的电流源向电阻R提供电源，通过A/D转换器采集电阻R的电压， 并将该采集值输入CPU的数据管脚，所述CPU采用P87C52的处理芯片，CPU 通过测量电阻上的电压大小来区分探头的种类，例如当电压为某个区间时， 探头为lMHz，以使用针对于不同探头的配置参数。其中，发射信号线5和接 收信号线6均通过探头接口 10与测厚仪计算端2相连接，测厚仪计算端2通 过发射电路和接收电路向所述探头发出脉冲信号，或者接收回波信号。
但是检测探头内置电阻的方法并不能够准确的区分探头，只能识别出探 头的大概种类，是lMHz探头、5腿z探头还是10MHz探头。
中国实用新型专利，授权公告号CN2802440Y，发明名称为《厚度测量装 置》，公开了一种厚度测量装置，该装置的探头可以垂直于待测物体运动方 向往复运动，探测物体各处厚度。但是该方案如上述的不足，对于探头的检 测并不是很准确。
以引入方式将上述技术内容合并于本申请。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有探头识别功能的测厚仪，用于解决 现有技术中无法获得不同探头准确的非线性数据，测量不够准确的不足。
一种具有探头识别功能的测厚仪，包括探头和测厚仪计算端，其特征在 于所述探头还包括一存储芯片，该存储芯片的数据引脚和所述测厚仪计算端 的数据输入接口相连接，将所述存储芯片中存储的探头相关数据传送给所述 测厚仪计算端。
根据本实用新型所述的一种具有探头识别功能的测厚仪一个进一步的方 面，所述存储芯片设置于所述探头内部。
根据本实用新型所述的一种具有探头识别功能的测厚仪再一个进一步的
方面，所述存储芯片包括具有一线式连接方式的存储芯片。例如，DS2431A P。
根据本实用新型所述的一种具有探头识别功能的测厚仪另一个进一步的 方面，所述测厚仪计算端处理器采用包括AT91R40008。
根据本实用新型所述的一种具有探头识别功能的测厚仪另一个进一步的 方面，所述测厚仪计算端数据输入接口为处理器的P2. 3引脚。
根据本实用新型所述的一种具有探头识别功能的测厚仪另一个进一步的 方面，所述探头相关数据包括探头的ID,该探头的非线性校准数据。
本实用新型实施例的有益效果在于，当测厚仪使用该探头测量被测物体 厚度时可以从探头的存储芯片中直接获得非线性校准数据和ID用于修正测量 结果，以得到更加准确的测量值，本实用新型结构简单，最后获得的测量值 较现有产品更加准确。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的 一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中 图1是现有技术中测厚仪示意图2是现有技术中测厚仪探头和测厚仪计算端的电路连接图； 图3是本实用新型测厚仪示意图4是本实用新型声程和厚度关系的坐标系示意图5是本实用新型探头存储芯片和测厚仪计算端的电路连接图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施 方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性 实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
本实用新型实施例提供一种具有探头识别功能的测厚仪。
以下结合附图 对本实用新型进行详细说明。
如图3所示为本实用新型测厚仪结构图，包括探头l，测厚仪计算端2， 发射压电晶片3，接收压电晶片4，发射信号线5，接收信号线6，发射延迟 块7，接收延迟块8，隔声层9，探头接口 10，存储芯片11和存储芯片的数 据线12;将所述探头1置于被测物体表面，发射压电晶片3通过发射信号线 5从测厚仪计算端2接收发射脉冲，通过发射延迟块7向被测物体发射超声波， 接收压电晶片4通过接收延迟块8接收被测物体反射回来的超声波，并通过 接收信号线6向测厚仪计算端2返回回波信号，测厚仪计算端2根据超声波 在被测物体中的往返时间计算被测物体厚度。在所述探头接口 IO中装入一个 存储芯片11，例如DS2431AP芯片，在该存储芯片中存储有探头的ID号和该 探头的非线性校准数据，由于在探头压电晶片与被检测物之间的延迟块是随 着探头的不同而不同的，并且对于在生产线上生产的探头来说，同一生产线 的产品都不是完全一样，所以每个探头都有自己的特性，所述非线性校准数 据是指，在声程和厚度的坐标系中，如图4所示，声程为发出超声波和收到 反射超声波的时间间隔，该声程在理论上应该和被检测物体厚度成线性关系， 但是在实际测量中，由于探头的特性不同(如背景技术中所述现有探头压电 晶片、机电效率、压电晶片的安装角度等问题)，会产生声程和厚度非线性 的问题，测厚仪计算端2通过数据线12从所述存储芯片11中获得探头1的I D和非线性校准数据，所述ID用于确定探头的类型，所述非线性校准数据用 于修正检测结果，当对被检测物体进行检测时接收到反射回来的超声波信号 后，算出声程，然后计算被检测物体厚度，在计算厚度后利用非线性校准数 据补偿计算厚度时出现的非线性问题，最终得到准确的测厚数据。
图5为本实用新型存储芯片11与测厚仪计算端2的CPU电路图，在本实 施例中测厚仪计算端2的CPU采用AT91R40008芯片，存储芯片11釆用DS24 31AP芯片，所述存储芯片11的数据管脚与CPU的P2.3管脚相连接，采用一 线式方式连接，所述一线式方式连接，即该存储芯片与CPU连接，数据线、 电源线、时钟线都使用一条芯线实现，该P2. 3管脚与存储芯片数据管脚连接 线还连接有上拉电阻R和电源Vcc，优选的所述Vcc为+3. 3V。读写操作所需 要的电源可从1-￥&6 传输线获取。
在现有探头接口 IO的壳体内填入一个存储芯片，使所述存储芯片固定于 所述探头接口 10内，或者可以将所述存储芯片固定于探头1端，并在每个探 头存储不同探头1的ID和非线性校准数据。
本实用新型的有益效果在于，通过在探头内嵌一个存储芯片，在存储芯 片中预先存储经过校准的探头非线性数据和ID，当测厚仪使用该探头测量被 测物体厚度时可以从探头的存储芯片中直接获得非线性校准数据和ID用于修 正测量结果，以得到更加准确的测量值，本实用新型结构简单，最后获得的 测量值较现有产品更加准确。
以上所述的具体实施方式
，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果 进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实 施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神 和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种具有探头识别功能的测厚仪，包括探头和测厚仪计算端，其特征在于所述探头还包括一存储芯片，该存储芯片的数据引脚和所述测厚仪计算端的数据输入接口相连接，将所述存储芯片中存储的探头相关数据传送给所述测厚仪计算端。
2. 根据权利要求l所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述存储芯片设置于所述探头的接口壳体内部。
3. 根据权利要求l所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述存储芯片与所述测厚仪计算端采用一线式方式连接。
4. 根据权利要求l所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述存储芯片包括DS2431AP。
5. 根据权利要求l所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述测厚仪计算端处理器采用包括AT91R40008。
6. 根据权利要求4所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述测厚仪计算端数据输入接口为处理器的P2. 3引脚。
7. 根据权利要求4所述的一种具有探头识别功能的测厚仪，其特征在于， 所述探头相关数据包括探头的ID，该探头的非线性校准数据。
专利摘要本实用新型涉及工业无损检测领域，为了解决现有技术中无法获得不同探头准确的非线性数据，测量不够准确的不足，提出了一种具有探头识别功能的测厚仪，包括探头和测厚仪计算端，其特征在于所述探头还包括一存储芯片，该存储芯片的数据引脚和所述测厚仪计算端的数据输入接口相连接，将所述存储芯片中存储的探头相关数据传送给所述测厚仪计算端。本实用新型的有益效果在于，当测厚仪使用该探头测量被测物体厚度时可以从探头的存储芯片中直接获得非线性校准数据和ID用于修正测量结果，以得到更加准确的测量值，本实用新型结构简单，最后获得的测量值较现有产品更加准确。
文档编号G01B17/02GK201191179SQ200820079370
公开日2009年2月4日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者吕旭志, 彭雪莲 申请人:北京时代之峰科技有限公司