CN201096752Y - 双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪，旨在提供一种它既能单、双屏显示，又可以分色显示波形；它包括绿色波、黄色波、红色波、闸门、放大的红色波、单屏幕、双屏幕、超声波探头、脉冲发射电路单元、电脉冲接收、放大电路单元、逻辑控制运算电路单元、微处理电路单元；单、双屏显示由微处理器的程序控制，输送到采样控制运算电路，进行逻辑运算，再由显示控制电路来显示单双屏，单双屏的转换电路与按键电连接；分色显示波形由微处理器输出分色波形程序控制采样控制运算电路，实现分色显示；绿色波为背景波，为无伤波；黄色波为动态波；红色波为伤波，红色波在闸门内；适于各种大型机械在线探伤。

Description

双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪

技术领域

本实用新型涉及一种双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪；属超声波探伤技术领域。

背景技术

随着我国现代化建设的步伐不断加快，对产品的质量和设备运行安全要求也越来越高，因此对无损检测设备也不断提出了新的需求，尤其是在役设备的安全运行有些急待解决难题；铁路机车车辆的崩箍、崩轮、断轴，电站和石油化工企业的***事故，都跟无损检测存在的不足有直接关系；目前国内外的数字化超声波探伤仪都是一个屏幕显示所有的探伤信息，分辨缺陷的能力随着被检测工件长大而降低，对于几何形状复杂的长大工件探伤、就很难分辨固定反射波和缺陷波；也有些一个屏幕彩色显示的探伤仪，但没有按照绿色是无伤波、黄色是探伤的动态波、红色就是要确认的伤波的明显标识。

发明内容

为了克服上述不足，本实用新型的目的在于提供一种双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪，它即可双屏幕显示，一个屏幕实时显示整体信息，另一个屏幕实时显示局部放大的信息，大大提高了分辨危害性缺陷的能力；用分色的方法实现了实时比较的无损检测方法，绿色显示在屏幕上作为背景波；实际探伤中的动态波用黄色显示在屏幕上，与绿色无伤的背景波实时比较；如果黄色的动态波比绿色无伤波多出一个波，就可以视为伤波，形成绿色是无伤波、黄色动态波是探伤要注意观察的波、红色就是伤波的实时比较探伤模式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：它由绿色波、黄色波、红色波、闸门、放大的红色波、单屏幕、双屏幕、超声波探头、脉冲发射电路单元、前置放大电路、可控增益电路、检波电路、模数转换电路、电脉冲接收、放大电路单元、采样控制运算电路、采样数据存储电路、显示控制电路、显示存储电路、逻辑控制运算电路单元、接口电路、微处理器、电源电压监控电路、键盘控制电路、实时时钟电路、非易失存储器、微处理电路单元组成；超声波探头与脉冲发射电路单元和电脉冲接收、放大电路单元的前置放大电路电连接，前置放大电路与可控增益电路电连接，可控增益电路与检波电路电连接，检波电路与模数转换电路电连接；电脉冲接收、放大电路单元的模数转换电路与逻辑控制运算电路单元的采样控制运算电路电连接，逻辑控制运算电路单元的采样控制运算电路又与脉冲发射电路单元电连接，采样控制运算电路与采样数据存储电路、显示控制电路、显示存储电路分别电连接；逻辑控制运算电路单元的采样控制运算电路与微处理电路单元的微处理器电连接，微处理器与电源电压监控电路、键盘控制电路、实时时钟电路、非易失存储器、接口电路电连接；微处理电路单元的接口电路与计算机打印机外部存储器单元电连接。

单、双屏显示由微处理器的程序控制，输送到采样控制运算电路，进行逻辑运算，再由显示控制电路来显示单双屏，单双屏的转换电路与按键电连接。

分色显示波形由微处理器输出分色波形程序控制采样控制运算电路，实现分色显示；绿色波为背景波，也称为无伤波；黄色波为探伤中的动态波，也称为探伤扫描波；红色波为黄色波扫描过程比绿色波多一个波就是红波，也称为伤波，红色波在闸门内。

双屏幕显示的上面屏幕为整体信息，下面屏幕为放大的红色波。

本实用新型的有益效果是：采用双屏、分色显示伤波分辩明显，尤其是长大工件，很容易辨别伤波；双屏显示可以把伤波放大，很容易判断伤痕的情况；分色显示可以按绿色是背景波，也是无伤波；黄色是动态扫描波，也是比较波；绿色波和黄色波比较黄色波比绿色波多出的波就是红波，也是伤波，很容易分辨出伤波；它技术先进，设计合理，可靠性高，体积小，重量轻，适于各种大型机械在线探伤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤电路原理方框图。

图2是单屏波形图。

图3是双屏波形图。

图中标号

1、绿色波            2、黄色波               3、红色波

4、闸门              5、放大的红色波         6、单屏幕

7、双屏幕            101、超声波探头         102、脉冲发射电路单元

103、前置放大电路    104、可控增益电路       105、检波电路

106、模数转换电路    107、计算机打印机外部存储器单元

108、接口电路        109、微处理器           110、电源电压监控电路

111、键盘控制电路          112、实时时钟电路         113、非易失存储器

114、采样控制运算电路      115、采样数据存储电路     116、显示控制电路

117、显示存储电路          118、电脉冲接收、放大电路单元

119、逻辑控制运算电路单元                            120、微处理电路单元

具体实施方式

请参阅图1至图3；它由绿色波(1)、黄色波(2)、红色波(3)、闸门(4)、放大的红色波(5)、单屏幕(6)、双屏幕(7)、超声波探头(101)、脉冲发射电路单元(102)、前置放大电路(103)、可控增益电路(104)、检波电路(105)、模数转换电路(106)、电脉冲接收、放大电路单元(118)、采样控制运算电路(114)、采样数据存储电路(115)、显示控制电路(116)、显示存储电路(117)、逻辑控制运算电路单元(119)、接口电路(108)、微处理器(109)、电源电压监控电路(110)、键盘控制电路(111)、实时时钟电路(112)、非易失存储器(113)、微处理电路单元(120)、计算机打印机外部存储器单元(107)组成；超声波探头(101)与脉冲发射电路单元(102)和电脉冲接收、放大电路单元(118)的前置放大电路(103)电连接，前置放大电路(103)与可控增益电路(104)电连接，可控增益电路(104)与检波电路(105)电连接，检波电路(105)与模数转换电路(106)电连接；电脉冲接收、放大电路单元(118)的模数转换电路(106)与逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)电连接，逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)又与脉冲发射电路单元(102)电连接，采样控制运算电路(114)与采样数据存储电路(115)、显示控制电路(116)、显示存储电路(117)分别电连接；逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)与微处理电路单元(120)的微处理器(109)电连接，微处理器(109)与电源电压监控电路(110)、键盘控制电路(111)、实时时钟电路(112)、非易失存储器(113)、接口电路(108)电连接；微处理电路单元(120)的接口电路(108)与计算机打印机外部存储器单元(107)电连接。

单屏幕(6)、双屏幕(7)显示由微处理电路单元(120)的微处理器(109)的程序控制，输送到逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)，进行逻辑运算，再由逻辑控制运算电路单元(119)的显示控制电路(116)来显示单屏幕(6)、双屏幕(7)，单屏幕(6)、双屏幕(7)的转换电路与按键电连接。

分色显示波形由微处理电路单元(120)的微处理器(109)输出分色波形程序控制逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)，实现分色显示；绿色波(1)为背景波，也称为无伤波；黄色波(2)为探伤中的动态波，也称为探伤扫描波；红色波(3)为黄色波(2)扫描过程比绿色波(1)多一个波就是红色波(3)，也称为伤波，红色波(3)在闸门(4)内。

双屏幕(7)显示的上面屏幕为整体信息，下面屏幕为放大的红色波(5)。

下面详述本实用新型探伤仪的工作过程：

将超声波探头(101)置于被探工件表面，通过电脉冲发射电路单元(102)产生瞬时高压脉冲，通过导线将高压电脉冲导通至压电陶瓷晶片产生超声波，超声波信号在被探工件内传播，当超声波遇到不同介质时会发生反射，反射回的超声波信号再作用于压电陶瓷晶片，经压电陶瓷晶片转换为电信号进入探伤仪的电脉冲接收、放大电路单元(118)。探伤仪的电脉冲接收、放大电路单元(118)包括四部分组成1、前置放大电路(103)2、可控增益电路(104)3、检波电路(105)4、模数转换电路；电信号经过电脉冲接收、放大电路单元(118)处理后输出到模数转换电路(106)部分转换为数字信号再输出到逻辑控制运算电路单元(119)，至此完成信号的接收；经过逻辑控制运算电路单元(119)的处理，将处理过的数字信号存储在逻辑控制运算电路单元(119)内的显示存储器(117)中，同时输出到液晶显示电路在屏幕上生成动态回波。非易失存储器(113)电路负责数据的存储，完成用户需要的波形存储、回放。

微处理电路单元(120)包括微处理器(109)、接口电路(108)、键盘控制电路(111)、电源电压监控电路(110)、实时时钟电路(112)、；主要负责***初始化、键盘响应、打印机驱动、时钟显示、电源电压监控、与上位机的通讯、对外部存储器如U盘的控制。以及在屏幕上生成必要的人机对话界面，通过响应键盘完成人机对话。探伤仪通过USB总线接口完成与上位机、打印机的数据传递，并可将存储的波形数据转移到U盘上。

微处理电路单元(120)的核心部分采用的是Zilog公司的Ez80芯片，这是一款工作电压为3.3V的24为微处理器具有16M线形地址及24个可编程IO，是一款功能强大的MCU。通过逻辑控制运算电路单元(119)的译码完成对所有存储器的寻址。并通过CH375芯片扩展出USB接口。

逻辑控制运算单元(119)采用的是Lattice公司的XP6芯片，这是一款内部嵌入非易失存储器的Fpga。为了保证屏幕动态波形的实时性和连续性，探伤仪采用了利用硬件进行数据处理和屏幕上动态波形的描绘。在屏幕刷新一帧的时间内通过逻辑控制完成两次数字采样，并将处理后的采样数据分别存储，同时显示在屏幕的特定位置上完成双屏显示。并可通过Mcu的控制完成单屏幕(6)与双屏幕(7)的转换。

本探伤仪采用的是18bit颜色的彩色液晶显示器，通过逻辑控制运算单元(119)的控制，将闸门(4)外的动态波形、Mcu在显示存储器(117)内绘制的静态对比波形和用户需要关心的闸门(4)内的动态波形分别用黄、绿、红三种颜色显示出来，协助用户的探伤判别工作。

Claims (4)

1、一种双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪；包括绿色波(1)、黄色波(2)、红色波(3)、闸门(4)、放大的红色波(5)、单屏幕(6)、双屏幕(7)、超声波探头(101)、脉冲发射电路单元(102)、前置放大电路(103)、可控增益电路(104)、检波电路(105)、模数转换电路(106)、电脉冲接收、放大电路单元(118)、采样控制运算电路(114)、采样数据存储电路(115)、显示控制电路(116)、显示存储电路(117)、逻辑控制运算电路单元(119)、接口电路(108)、微处理器(109)、电源电压监控电路(110)、键盘控制电路(111)、实时时钟电路(112)、非易失存储器(113)、微处理电路单元(120)、计算机打印机外部存储器单元(107)；其特征在于：超声波探头(101)与脉冲发射电路单元(102)和电脉冲接收、放大电路单元(118)的前置放大电路(103)电连接，前置放大电路(103)与可控增益电路(104)电连接，可控增益电路(104)与检波电路(105)电连接，检波电路(105)与模数转换电路(106)电连接；电脉冲接收、放大电路单元(118)的模数转换电路(106)与逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)电连接，逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)又与脉冲发射电路单元(102)电连接，采样控制运算电路(114)与采样数据存储电路(115)、显示控制电路(116)、显示存储电路(117)分别电连接；逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)与微处理电路单元(120)的微处理器(109)电连接，微处理器(109)与电源电压监控电路(110)、键盘控制电路(111)、实时时钟电路(112)、非易失存储器(113)、接口电路(108)电连接；微处理电路单元(120)的接口电路(108)与计算机打印机外部存储器单元(107)电连接。

2、根据权利要求1所逑的双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪；其特征在于：单屏幕(6)、双屏幕(7)显示由微处理电路单元(120)的微处理器(109)的程序控制，输送到逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)，进行逻辑运算，再由逻辑控制运算电路单元(119)的显示控制电路(116)来显示单屏幕(6)、双屏幕(7)，单屏幕(6)、双屏幕(7)的转换电路与按键电连接。

3、根据权利要求1所逑的双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪；其特征在于：分色显示波形由微处理电路单元(120)的微处理器(109)输出分色波形程序控制逻辑控制运算电路单元(119)的采样控制运算电路(114)，实现分色显示；绿色波(1)为背景波，也称为无伤波；黄色波(2)为探伤中的动态波，也称为探伤扫描波；红色波(3)为黄色波(2)扫描过程比绿色波(1)多一个波就是红色波(3)，也称为伤波，红色波(3)在闸门(4)内。

4、根据权利要求1所逑的双屏幕、分色显示、能实时比较数字化超声波探伤仪；其特征在于：双屏幕(7)显示的上面屏幕为整体信息，下面屏幕为放大的红色波(5)。

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