一种新型便携式超声A型扫描系统的制作方法

本发明涉及超声无损检测领域，具体的涉及一种新型便携式超声a型扫描系统。

背景技术：

随着现代工业的迅猛发展，无损检测已经成为很多领域中不可或缺的一项重要技术。无损检测可以有效地提高结构或设备的安全性和可持续性，大大降低运营及维护成本。超声检测是诸多无损检测方法中最重要以及应用最广泛的一种。通过对超声信号的处理与分析，大量关于结构内部健康的信息可以被揭示。a型扫描又是诸多超声检测方法中最传统也是使用度最高的的一种。a型扫描可以快速、便捷地实现材料厚度测量，结构内部缺陷定位、预诊断，以及腐蚀检测等功能。

由于无损检测的应用多为野外、现场勘测，开发便携式无损检测系统已经成为必然趋势。现有便携式无损检测系统的体积、重量、以及造价严重地制约了其应用范围、工作效率与测量精度。近些年来，笔记本电脑的轻量化进程发展迅速。pc平台的优势包括功能全面、处理能力强、开发环境广等。基于笔记本电脑这一pc平台开发无损检测系统可以实现更高的便携性。另外，此方法较为容易实施，并可以轻松地集成数据采集、信号处理分析、结果可视化等一系列必备与附加功能。

技术实现要素：

本发明针对现有便携式无损检测系统的不足，设计一种基于笔记本电脑的便携式超声a型扫描系统。本发明通过一种轻量化、低经济成本的解决方案，在保证系统的稳定性以及抗干扰能力的同时，提高超声检测的应用范围、工作效率以及测量精度。

本发明为实现以上目的，采用如下方案：一种基于笔记本电脑的便携式超声a型扫描系统，包括笔记本电脑、超声蓝牙附件和超声a型扫描探头。

进一步的，所述笔记本电脑可以为任何可以购买到的笔记本电脑，但必须包括中央处理器，内存储器、硬盘、显示器、键盘和蓝牙通讯模块。

进一步的，所述笔记本电脑运行基于超声a型扫描的无损检测算法和用于控制超声蓝牙附件的软件。

进一步的，所述蓝牙超声附件包括蓝牙芯片、微处理器、fifo存储器、cpld芯片、发射电路、增益电路、ad采样电路和电池。

进一步的，所述蓝牙芯片为cc2540或cc2541，所述微处理器为stm32。

进一步的，所述cpld芯片包括脉冲控制模块、增益控制模块、ad采样控制模块、数据流控制模块、fifo控制模块和arm接口模块。

进一步的，所述超声a型扫描探头可以为任何可以购买到的超声a型扫描探头，但必须包括压电陶瓷和物理连接端口。

进一步的，所述超声a型扫描探头发射与采集基于a型扫描的超声测量信号。

本发明和现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、笔记本电脑这一pc平台便携性好、技术成熟度高、造价低廉、操作难度低、开发环境广泛、交互方式多样；

2、笔记本电脑运算能力强，可以快速运行超声检测算法、实时输出检测结果；

3、由于需要长时间暴露在网络信号下，笔记本电脑内部的硬件都具有很高的抗电磁干扰能力；

4、蓝牙超声附件采取极度轻量化设计，旨在完成数据传输、信号发射及采集等核心功能；

5、蓝牙超声附件与笔记本电脑的连接由蓝牙完成，以避免对物理连接线以及电压匹配的需求，大大提高野外、现场勘测范围。

附图说明

图1为系统架构图；

图2为蓝牙超声附件的硬件模块原理图，图中：1:笔记本电脑、2：基于超声a型扫描的无损检测算法、3：蓝牙超声附件、4：超声a型扫描探头、5：cc2540/cc2541蓝牙芯片、6：stm32芯片、7：cpld芯片、8：发射电路、9：超声a型扫描探头、10：增益电路、11：ad采样电路、12：fifo存储器、13：电池。

具体实施方式

如图1所示，一种基于笔记本电脑的便携式超声a型扫描系统，包括笔记本电脑（1）、蓝牙超声附件（3）和超声a型扫描探头（4）。笔记本电脑（1）作为系统主体和人机交互媒介，通过蓝牙模块与蓝牙超声附件（3）连接。蓝牙超声附件（3）通过物理线与超声a型扫描探头（4）连接。超声a型扫描探头（4）进行基于a型扫描的超声测量信号的发射与采集。基于超声a型扫描的无损检测算法（2）运行在笔记本电脑（1）上。

如图2所示，蓝牙超声附件（3）包括蓝牙芯片（5）、微处理器（6）、cpld芯片（7）、发射电路（8）、超声a型扫描探头（9）、增益电路（10）、ad采样电路（11）、fifo存储器（12）和电池（13）。蓝牙芯片（5）采用cc2540或cc2541，微处理器（6）采用stm32。蓝牙芯片（5）与笔记本电脑（1）建立蓝牙连接。cpld芯片（7）包括脉冲控制模块、增益控制模块、ad采样控制模块、数据流控制模块、fifo控制模块、arm接口模块。脉冲控制模块与发射电路（8）连接。增益控制模块与增益电路（10）连接。ad采样控制模块与ad采样电路（11）连接。数据流控制模块的输入端与ad采样电路（11）的输出端连接。数据流控制模块的输出端与fifo控制模块的输入端连接。fifo控制模块的输出端与fifo存储器（12）连接。微控制器（6）通过arm控制接口与cpld芯片（7）连接，通过对cpld芯片（7）内各控制单元的设置，实现对发射电路（8）、增益电路（10）、ad采样电路（11）和fifo存储器（12）的全程控制。发射电路（8）与超声a型扫描探头（9）连接，控制超声波的激发。超声a型扫描探头（9）的输出端与增益电路（10）连接。增益电路（10）的输出端与ad采样电路（11）连接，增益电路（10）用来调整超声波返回超声a型扫描探头（9）所产生的信号，以适应ad采样电路（11）的采样范围，ad采样电路（11）将采集到的模拟信号转换成数字信号。微处理器（6）与fifo存储器（12）连接，用于读取测量数据。微处理器（6）与蓝牙芯片（5）连接，用于接收笔记本电脑（1）发送的控制命令和上传测量数据至笔记本电脑（1）。电池（13）为整个蓝牙超声附件（3）供电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于笔记本电脑与超声A型扫描的便携式无损检测系统，包括笔记本电脑、蓝牙超声附件和超声A型扫描探头。本发明通过一种轻量化的解决方案，在保证系统的稳定性以及抗干扰能力的同时，提高超声检测的应用范围、工作效率以及测量精度。本发明利用笔记本电脑这一PC平台便携性好、技术成熟度高、造价低、开发环境广泛等优势，提供一种低成本的便携式无损检测系统，以解决现有便携式超声无损检测系统携带不便、造价高昂、检测范围窄等问题。

技术研发人员：邹芳鑫
受保护的技术使用者：昆山盈思格物无损检测科技有限公司
技术研发日：2017.08.28
技术公布日：2019.03.05