一种用于非接触气密性检测的信号采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种信号采集装置，具体涉及一种用于非接触气密性检测的信号采集装置，属于气密性检测技术领域。

背景技术：

气密性检测是应用于飞机、汽车外壳、舰船及内部容器的严密完整性评估，是为运输部门、军事部门和基础工业提高车辆、飞行器、舰船等密闭性而开发的质量控制应用。气密性检测的常用方法有气泡法、涂抹法、压力变化法、流量法、超声波法等。

其中超声波法是近年来发展出的一种非接触式气密性检测方法，其主要利用超声波可以穿透小孔的特性来找出测试材料的缺陷位置，找出的缺陷位置即相当于潜在的漏水或风噪点。超声波法主要是利用超声波发射探头和接收探头对测试材料的缺陷位置进行信号采集，然后通过信号处理器对信号进行处理从而确定待测材料的缺陷位置。由于在气密性检测过程中需要对测试材料的不同位置进行检测，因此检测过程中需要不停的调节超声探头及检测材料的检测位置。传统的气密性检测过程中，通常是采用人工调节的方式来调节超声探头及检测材料的检测位置，操作繁琐，效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于非接触气密性检测的信号采集装置。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于非接触气密性检测的信号采集装置，包括超声波发射探头、超声波接收探头和用于夹持检测材料的夹持机构，还包括纵向位移调节机构，所述纵向位移调节机构的左右两侧对称设有垂向位移调节机构，所述垂向位移调节机构之间设有两个左右对称的横向位移调节机构，所述横向位移调节机构分别与一垂向位移调节机构上下滑动连接，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与一横向位移调节机构相连，所述夹持机构与纵向位移调节机构相连。

作为一种实施方案，所述纵向位移调节机构包括纵向支架和纵向电动丝杆调节机构，所述垂向位移调节机构包括垂向支架和垂向电动丝杆调节机构，所述横向位移调节机构包括横向支架和横向电动丝杆调节机构，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与一横向电动丝杆调节机构相连，所述横向支架分别可沿着一垂向支架上下滑动。

作为优选方案，所述纵向电动丝杆调节机构、垂向电动丝杆调节机构、横向电动丝杆调节机构均由驱动电机、一端固定在驱动电机输出端的丝杆和套设于丝杆上的滑块组成，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与一横向电动丝杆调节机构的滑块相连。

作为优选方案，至少一个丝杆的两端分别设有接近开关。

作为一种实施方案，还包括机架，所述机架包括水平设置且互相垂直的纵向底座和横向底座，所述纵向位移调节机构设于纵向底座上，横向底座的左右两端对称垂直设有垂向支柱，所述垂向位移调节机构设于垂向支柱上，所述横向底座的上方设有与其相平行的横梁，所述横梁的两端分别与一垂向位移调节机构上下滑动连接，两个横向位移调节机构左右对称设于横梁的底部。

作为优选方案，横梁的两端分别与一垂向电动丝杆调节机构的滑块相连。

作为一种实施方案，还包括连接件，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别通过一连接件与一横向位移调节机构相连。

作为优选方案，连接件的上端分别与一横向电动丝杆调节机构的滑块相连，连接件的下端分别与超声波发射探头和超声波接收探头相连。

作为优选方案，所述超声波发射探头和超声波接收探头的外部分别套设有套环，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别通过套环与一连接件相连。

作为一种实施方案，所述夹持机构包括水平设置的纵向安装板，所述纵向安装板与纵向位移调节机构相连，纵向安装板的两端对称垂直设有垂向安装架，所述垂向安装架的上部分别设有互相对称的夹具。

作为优选方案，所述垂向安装架的上部设有夹具连接片，所述夹具通过夹具连接片与垂向安装架相连。

作为优选方案，所述垂向安装架上设有若干高度不同的垂向安装孔，所述夹具连接片通过垂向安装孔与垂向安装架可拆卸连接，所述夹具连接片上沿着纵向方向设有若干纵向安装孔，所述夹具通过纵向安装孔与夹具连接片可拆卸连接。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型提供的信号采集装置，采用超声波发射探头、超声波接收探头进行信号采集，可用于非接触式无损检测，且超声波发射探头、超声波接收探头、夹持机构、纵向位移调节机构、垂向位移调节机构、横向位移调节机构的设置，使得信号采集装置在检测及信号采集过程中可以自动调节超声波发射探头、超声波接收探头及检测材料的相对位置，操作简单，提高了检测效率和检测的灵活性，结构简单、使用方便、成本低廉，适合工业化生产，具有推广应用的价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的用于非接触气密性检测的信号采集装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的用于非接触气密性检测的信号采集装置的另一个视角的示意图；

图3为本实用新型实施例中夹持机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中夹持机构的侧视图；

图中标号示意如下：1、超声波发射探头；2、超声波接收探头；3、夹持机构；31、纵向安装板；32、垂向安装架；321、垂向安装孔；33、夹具；34、夹具连接片；341、纵向安装孔；4、纵向位移调节机构；41、纵向支架；42、纵向电动丝杆调节机构；421、纵向电动丝杆调节机构的驱动电机；422、纵向电动丝杆调节机构的丝杆；423、纵向电动丝杆调节机构的滑块；5a/5b、垂向位移调节机构；51a/51b、垂向支架；52a/52b、垂向电动丝杆调节机构；521a/521b、垂向电动丝杆调节机构的驱动电机；522a/522b、垂向电动丝杆调节机构的丝杆；523a/523b、垂向电动丝杆调节机构的滑块；6a/6b、横向位移调节机构；61a/61b、横向支架；62a/62b、横向电动丝杆调节机构；621a/621b、横向电动丝杆调节机构的驱动电机；622a/622b、横向电动丝杆调节机构的丝杆；623a/623b、横向电动丝杆调节机构的滑块；7、接近开关；8、机架；81、纵向底座；82、横向底座；83a/83b、垂向支柱；84、横梁；9a/9b、连接件；10a/10b、套环。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步清楚、详细地描述。

实施例

如图1至图4所示：本实用新型提供的一种用于非接触气密性检测的信号采集装置，包括超声波发射探头1、超声波接收探头2和用于夹持检测材料的夹持机构3，还包括纵向位移调节机构4，所述纵向位移调节机构4的左右两侧对称设有垂向位移调节机构5a/5b，所述垂向位移调节机构5a/5b之间设有两个左右对称的横向位移调节机构6a/6b，所述横向位移调节机构6a与一垂向位移调节机构5a上下滑动连接，所述横向位移调节机构6b与一垂向位移调节机构5b上下滑动连接，所述超声波发射探头1与一横向位移调节机构6a相连，所述超声波接收探头2与一横向位移调节机构6b相连，所述夹持机构3与纵向位移调节机构4相连。

本实用新型所述的信号采集装置外接信号分析装置即可用于材料的气密性检测，使用的时候，将检测材料用夹持机构3固定住，并通过纵向位移调节机构4纵向移动夹持机构3的位置，通过横向位移调节机构6a/6b横向移动超声波发射探头1和超声波接收探头2的位置，通过垂向位移调节机构5a/5b垂向移动超声波发射探头1和超声波接收探头2的位置，直至检测材料与超声波发射探头1及超声波接收探头2均处于适宜的位置即可进行气密性检测；

气密性检测时，首先通过超声波发射探头1发射超声波，超声波入射检测材料，然后由超声波接收探头2采集导波回波信号，并将采集的信号传输给信号分析装置，信号分析装置对信号进行处理分析，根据得到的回波幅值与预设阀值的大小进行比较以判断是否存在缺陷，进而检测出检测材料的气密性是否完好，具体为：若回波幅值大于预设阀值，则判断为检测位置存在缺陷，检测位置的气密性完好；反之，则检测位置不存在缺陷，检测位置的气密性不好；

检测过程中，当需要调整检测位置时，通过纵向位移调节机构4、垂向位移调节机构5a/5b和横向位移调节机构6a/6b来调整超声波发射探头1、超声波接收探头2与检测材料之间的相对位置即可，如此，整个气密性检测过程中可灵活调整超声探头和检测材料的检测位置，有效提高了检测效率和检测精度。

作为优选方案：

参见图1和图2所示，所述纵向位移调节机构4包括纵向支架41和纵向电动丝杆调节机构42，所述垂向位移调节机构5a/5b包括垂向支架51a/51b和垂向电动丝杆调节机构52a/52b，所述横向位移调节机构6a/6b包括横向支架61a/61b和横向电动丝杆调节机构62a/62b，所述超声波发射探头1与一横向电动丝杆调节机构62a相连，所述超声波接收探头2与一横向电动丝杆调节机构62b相连，所述横向支架61a可沿着一垂向支架51a上下滑动，所述横向支架61b可沿着一垂向支架51b上下滑动。

进一步的，所述纵向电动丝杆调节机构42、垂向电动丝杆调节机构52a/52b、横向电动丝杆调节机构62a/62b均由驱动电机421/521a/521b/621a/621b、一端固定在驱动电机421/521a/521b/621a/621b输出端的丝杆422/522a/522b/622a/622b和与套设于丝杆422/522a/522b/622a/622b上的滑块423/523a/523b/623a/623b组成，所述超声波发射探头1与一横向电动丝杆调节机构62a的滑块623a相连，所述超声波接收探头2与一横向电动丝杆调节机构62b的滑块623b相连。

使用的时候，驱动电机421/521a/521b/621a/621b外接控制器，通过控制器控制驱动电机421/521a/521b/621a/621b的运行，进而通过驱动电机421/521a/521b/621a/621b带动丝杆422/522a/522b/622a/622b上的滑块423/523a/523b/623a/623b移动，最终通过滑块423/523a/523b/623a/623b的移动来调节超声波发射探头1、超声波接收探头2和夹持机构3位置的移动，整个过程完全自动化，操作简单，移动位置可控，检测效率与准确度高。另外，为了实现超声波发射探头1、超声波接收探头2位置移动的同步性，本实施例中，纵向位移调节机构4中的驱动电机421连接有对应的纵向位移控制器，两个垂向位移调节机构5a/5b中的驱动电机521a/521b共同连接有对应的垂向位移控制器，两个横向位移调节机构6a/6b中的驱动电机621a/621b共同连接有对应的横向位移控制器，由于通过控制器控制驱动电机的运行为已知技术，故在图中未详细示出相应的控制器。

至少一个丝杆的两端分别设有接近开关7。所有的丝杆均可设置接近开关7，也可以部分丝杆设置接近开关7，本实施例中参加图1所示，在纵向位移调节机构4中的丝杆422的两端分别设有接近开关7，所述的接近开关7采用市售商品即可，例如，市售的电感式接近开关，当滑块423碰触到接近开关7时，接近开关7被触发，从而可以有效限制丝杆422上的滑块423的最大移动范围，可有效防止滑块423过度移动以致碰撞到纵向支架41的两端，起到防撞作用，保证了滑块423运行的安全性，进一步的，可以限定了夹持机构3的最大移动范围及其运行的安全性。使用的时候，接近开关与对应的驱动电机共用一个控制器，例如，设置在纵向位移调节机构4上的接近开关7与驱动电机421共用一个纵向位移控制器。当接近开关7被安装至垂向位移调节机构5a/5b或垂向位移调节机构5a/5b上时同理。由于通过控制器控制驱动电机和接近开关的运行为已知技术，故在图中未详细示出相应的控制器。

参见图1和图2所示，所述信号采集装置包括机架8，所述机架8包括水平设置且互相垂直的纵向底座81和横向底座82，所述纵向位移调节机构4设于纵向底座81上，横向底座82的左右两端对称垂直设有垂向支柱83a/83b，所述垂向位移调节机构5a/5b设于垂向支柱83a/83b上，所述横向底座82的上方设有与其相平行的横梁84，所述横梁84的两端分别与一垂向位移调节机构5a/5b上下滑动连接，两个横向位移调节机构6a/6b左右对称设于横梁84的底部。对纵向位移调节机构4、垂向位移调节机构5a/5b、横向位移调节机构6a/6b起到了安装固定作用，使装置整体更为平衡、稳固、紧凑。使用的时候，横梁84沿着垂向位移调节机构5a/5b上下滑动即可带动两个横向位移调节机构6a/6b上下移动，进而带动超声波发射探头1、超声波接收探头2的上下移动，保证了超声波发射探头1、超声波接收探头2移动的同步性。

本实施例中，横梁84的两端分别与一垂向电动丝杆调节机构52a/52b的滑块523a/523b相连，使用的时候，滑块523a/523b上下移动即可带动横梁84上下移动，进而带动两个横向位移调节机构6a/6b上下移动。

参见图1和图2所示，所述信号采集装置包括连接件9a/9b，所述超声波发射探头1通过一连接件9a与一横向位移调节机构6a相连，超声波接收探头2通过一连接件9b与一横向位移调节机构6b相连。保障了超声波发射探头1、超声波接收探头2安装的稳固性。

本实施例中，

连接件9a的上端与一横向电动丝杆调节机构62a的滑块623a相连，连接件9a的下端与超声波发射探头1相连，连接件9b的上端与一横向电动丝杆调节机构62b的滑块623b相连，连接件9b的下端与超声波接收探头2相连。使用的时候，滑块623a/623b的移动即可带动连接件9a/9b的移动，进而同步带动超声波发射探头1和超声波接收探头2的移动，进而横向调节超声波发射探头1和超声波接收探头2之间的距离。

所述超声波发射探头1和超声波接收探头2的外部分别套设有套环10a/10b，所述超声波发射探头1通过套环10a与连接件9a相连，所述超声波接收探头2通过套环10b与连接件9b相连。便于超声波发射探头1和超声波接收探头2的安装与固定，增强了超声波发射探头1和超声波接收探头2安装的稳固性。

参见图1至图4所示，所述夹持机构3包括水平设置的纵向安装板31，所述纵向安装板31与纵向位移调节机构4相连，纵向安装板31的两端对称垂直设有垂向安装架32，所述垂向安装架32的上部分别设有互相对称的夹具33。使用的时候通过两个对称设置的夹具33来夹紧检测材料，需要移动检测位置的时候，通过纵向位移调节机构4带动纵向安装板31移动进而即可带动检测材料移动。

所述垂向安装架32的上部设有夹具连接片34，所述夹具33通过夹具连接片34与垂向安装架32相连。便于夹具33的安装、拆卸与维修。

所述垂向安装架32上设有若干高度不同的垂向安装孔321，所述夹具连接片34通过垂向安装孔321与垂向安装架32可拆卸连接，所述夹具连接片34上沿着纵向方向设有若干纵向安装孔341，所述夹具33通过纵向安装孔341与夹具连接片34可拆卸连接。垂向安装孔321和纵向安装孔341的设定，使得夹具33的高度及两个夹具33之间的距离可调，使用更为灵活，可以适用于不同大小的检测材料。

另外，参见图3所示，本实施例中垂向安装架32设计为空心的框型结构，可以减轻夹持机构3整体的重量，方便夹持机构3的移动。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。