[发明专利]一种受控式多通道超声波探伤装置及其方法

权利要求书

1.一种受控式多通道超声波探伤装置，其特征在于，由至少一个探头（1）和对应的至少一个传感器（2）连接前端电路（14），通过模拟信号传输线（8）连接后端电路（15）。

2.根据权利要求1所述的受控式多通道超声波探伤装置，其特征在于，所述的探头（1）、传感器（2）与前端电路（14）连接，前端电路（14）包括与探头（1）连接的发射接收电路（3）、与传感器（2）连接的传感器探测电路（4），发射接收电路（3）和传感器电路（4）与前置FPGA电路（5）连接，发射接收电路（3）接收的超声信号输出与超声信号放大电路（6）连接，超声信号放大电路（6）和探头序号编码电路（7）连接。

3.根据权利要求2所述的受控式多通道超声波探伤装置，其特征在于，所述的前端电路（14）中的探头序号编码电路（7）与后端电路（15）中的可控增益放大电路（9）通过模拟信号传输线（8）连接，可控增益放大电路（9）与模数转换电路（11）、主控FPGA电路（10）之间连接，主控FPGA电路（10）与探伤仪CPU及总线接口电路（12）连接。

4.根据权利要求1所述的受控式多通道超声波探伤装置，其特征在于，前端电路（14）中把传感器探测电路（4）输出信号直接输入到前置FPGA电路（5），再由前置FPGA电路（5）确定对应探头（1）的相应发射接收电路（3）工作，同时由前置FPGA电路（5）控制探头序号编码电路（7）产生编码方波与超声信号放大电路（6）的输出信号合成，通过模拟信号传输线（8）输入到后端电路（15）的可控增益放大电路（9）中，合成信号通过模数转换电路（11）生成数字信号，然后通过探伤仪CPU及总线接口电路（12）的控制程序的探头序号解码算法得到探头的序号和对应探头的超声信号，实现受控式多通道超声波探伤。

5.基于权利要求1所述的一种受控式多通道超声波探伤装置的探伤方法，多通道超声波探伤仪完成一次发射、接收和超声信号采集的时间称为一个工作周期,把一个周期的时间分为扫描控制时段和接收传输时段,其特征在于，包含以下步骤：

1)、在扫描控制时段，前置FPGA电路（5）通过扫描各个传感器探测电路（4）的输出信号决定由其中一路发射接收电路（3）工作，并由对应探头（1）发射超声波，完成扫描控制时段工作；

2)、在接收传输时段，从工件内部返回的超声信号由发射接收电路（3）接收，通过超声信号放大电路(6)放大后，与由前置FPGA电路（5）控制生成的探头序号编码电路（7）输出信号合成，加载到模拟信号传输线(8)上，再通过可控增益放大电路(9)接收超声信号，放大后通过模数转换电路(11)把探头序号编码信号和超声信号数字化，并通过主控FPGA电路(10)传输到探伤仪CPU及总线接口电路(12)中，完成接收传输时段。

6.根据权利要求5所述的一种受控式多通道超声波探伤装置的探伤方法，其特征在于，所述的完成超声信号接收传输时段后，对数字化的超声信号和探头序号编码信号通过算法进行解码，把数字化超声信号与探头一一对应。

7.根据权利要求5所述的一种受控式多通道超声波探伤装置的探伤方法，其特征在于，所述的多通道超声波探伤装置工作在一种被动受控模式下，只有在传感器（2）探知到需要探头工作的情况下，装置完成一个探伤工作周期，否则装置工作在等待和查询状态下。

8.根据权利要求7所述的一种受控式多通道超声波探伤装置的探伤方法，其特征在于，所述的多通道超声波探伤装置工作在一种被动受控模式下，是从时序上来讲装置在被动受控状态下工作,进一步包括以下步骤：A),装置开始工作后，前端电路（14）中前置FPGA电路（5）工作在扫描传感器信号阶段（18）；当探测到某一传感器（2）工作信号后，选择对应探头（1）的发射接收电路（3），然后产生一个标志信号（19）和探头序号编码信号（20），并在一个固定时间后产生超声波触发信号（21），使发射电路（3）产生超声波（22）；

B),后端电路(15)接收到加载探头序号编码的超声信号后，通过模数转换电路(11)进行数字化，再利用探头序号解码算法(13)得到探头序号和超声信号；

C),然后前置FPGA电路(5)又进入扫描传感器信号阶段(18)，等待下一个工作周期。