一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法和装置

本发明涉及工业测量，尤其涉及一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法和装置。

背景技术：

1、超声波成孔质量检测是通过测量计算机控制绞车向下吊放超声波探头，探头在下放过程中会朝孔壁方向发射声波，通过接收孔壁回波来判断孔壁距离和孔壁状态。为了准确观测孔壁情况，探头是不允许自转的，否则难以定位。

2、目前采用的方式是将探头与横梁动连接，两根钢丝绳悬挂横梁两端同步下放，通过横梁的力矩平衡克服探头的自转。但是在实际工作时，由于各种环境因素的影响，例如两个钢丝绳桶由于热胀冷缩系数不一致或者受到污损，使得钢丝绳的下放过程中不同步从而使得探头姿态不可控。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提供了一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，包括以下步骤：

2、s1：下放与横梁连接的钢丝绳以下放用于质量检测的探头；

3、s2：根据角度传感器获取用于测量所述横梁的倾斜时的传感器数据；

4、s3：根据阈值判断所述传感器数据用于感知所述横梁的倾斜状态；

5、s4：根据所述倾斜状态调整用于下放所述探头的所述钢丝绳的下放速度。

6、进一步地，其特征在于，在步骤s1中，设置所述钢丝绳中的第一钢丝绳的初始速度和第二钢丝绳的初始速度相等。

7、优选地，所述步骤s2，进一步包括：

8、s31：所述传感器数据的绝对值小于或等于所述阈值的绝对值时，不调整所述横梁的倾斜角度；

9、s32：所述传感器数据的绝对值大于所述阈值的绝对值时，调整用于调节所述横梁的所述钢丝绳。

10、优选地，所述第一钢丝绳的初始速度和所述第二钢丝绳的速度控制在电机所调控的最慢速度v1和最快速度v2之间，并选择用于与所述第一钢丝绳连接所述横梁倾斜方向为正向且所述角度传感器数据为正，横梁相反倾斜方向下所述角度传感器的数据为负，且所述第二钢丝绳连接所述横梁另一侧。

11、优选地，所述步骤s32，进一步包括：

12、所述传感器数据大于所述阈值时，且所述第一钢丝绳的速度vl满足且vl-v1≤v2-vl时，加快所述第一钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vl＜v2，若所述第一钢丝绳的速度加快至vl＝v2仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vr＞v1，则放慢所述第二钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vr>v1,若vl＝v2且vr＝v1仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值，进入极限状态调整。

13、优选地，所述步骤s23，进一步包括：

14、所述传感器数据大于所述阈值时，且所述第一钢丝绳的速度vl满足vl-v1＞v2-vl且vr＞v1时，放慢所述第二钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值且vr＞v1，若所述第二钢丝绳的速度放慢至vr＝v1仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态，加快所述第一钢丝绳的速度至所述传感器数据的绝对值小于所述阈值且vl＜v2，若vl＝v2且vr＝v1未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态，进入极限状态调整。

15、优选地，所述步骤s23，进一步包括：

16、所述传感器数据小于所述阈值的负值时，且所述第二钢丝绳的速度vr满足且vr-v1≤v2-vr时，加快所述第二钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vr＜v2，若所述第二钢丝绳的速度加快至vr＝v2仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vl＞v1，则放慢所述第一钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值且vl>v1,若vl＝v1且vr＝v2仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值，进入极限状态调整。

17、优选地，所述步骤s23，进一步包括：

18、所述传感器数据小于所述阈值的负值时，且所述第二钢丝绳的速度vr满足vr-v1＞v2-vr且vl＞v1时，放慢所述第一钢丝绳的速度至满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值且vr＜v2，若所述第二钢丝绳的速度加快至vr＝v2仍未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态且vl>v1，放慢所述第一钢丝绳的速度至所述传感器数据的绝对值小于所述阈值且所述第一钢丝绳速度vl>v1，若vl＝v1且vr＝v2未满足所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态，进入极限状态调整。

19、优选地，所述极限状态调整为出现vl＝v1且vr＝v2或者vl＝v1且vr＝v2尚未能达到所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的绝对值的状态时，所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳的速度调制，然后缓缓调整所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳中的钢丝绳至所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态，再进入步骤s1。

20、一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡装置，其特征在于，包括检测装置和调节装置,所述检测装置包括探头,所述调节装置设置于所述探头的上方；

21、所述调节装置包括横梁、角度传感器、钢丝绳和电机，所述横梁中点与所述探头连接，所述横梁中点与所述探头连接的地方为连接点，所述角度传感器安装在所述连接点的位置，所述钢丝绳设置于所述横梁的上方；

22、所述钢丝绳包括第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳分别设置于所述横梁两侧，所述电机控制所述第一钢丝绳和第二钢丝绳的速度。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明通过钢丝绳自动调节的方式始终保持横梁的平衡，不受限于横梁的长度，从而保证测量结果的准确性。

技术特征：

1.一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，在步骤s1中，设置所述钢丝绳中的第一钢丝绳的初始速度和第二钢丝绳的初始速度相等。

3.根据权利要求2所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述步骤s2，进一步包括：

4.根据权利要求3所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述第一钢丝绳的初始速度和所述第二钢丝绳的速度控制在电机所调控的最慢速度v1和最快速度v2之间，并选择用于与所述第一钢丝绳连接所述横梁倾斜方向为正向且所述角度传感器数据为正，横梁相反倾斜方向下所述角度传感器的数据为负，且所述第二钢丝绳连接所述横梁另一侧。

5.根据权利要求4所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述步骤s32，进一步包括：

6.根据权利要求5所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述步骤s23，进一步包括：

7.根据权利要求6所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述步骤s23，进一步包括：

8.根据权利要求7所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述步骤s23，进一步包括：

9.根据权利要求8所述的一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法，其特征在于，所述极限状态调整为出现vl＝v1且vr＝v2或者vl＝v1且vr＝v2尚未能达到所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的绝对值的状态时，所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳的速度调制，然后缓缓调整所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳中的钢丝绳至所述传感器数据的绝对值小于所述阈值的状态，再进入步骤s1。

10.一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡装置，其特征在于，包括检测装置和调节装置,所述检测装置包括探头,所述调节装置设置于所述探头的上方；

技术总结
本发明涉及工业测量技术领域，尤其涉及一种超声波成孔检测仪绞车高精度自平衡方法和装置，其特征在于，包括以下步骤：S1：下放与横梁连接的钢丝绳以下放用于质量检测的探头；S2：根据角度传感器获取用于测量所述横梁的倾斜时的传感器数据；S3：根据阈值判断所述传感器数据用于感知所述横梁的倾斜状态；S4：根据所述倾斜状态调整用于下放所述探头的所述钢丝绳的下放速度。本发明解决了超声波成孔检测仪中探头吊放时姿态受钢丝绳影响的情况，保证设备的测量效果。

技术研发人员：陈晶晶,孙小伟,王晨,郭英歌,刘振宇,任飞,杨文俊,冯強峰
受保护的技术使用者：中国科学院声学研究所东海研究站
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1