[实用新型]一种数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，可用于航空、航天、民航、电子、兵器、船舶、电力、交通、建筑等领域中的复合材料室内外无损检测与无损评估的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪。

背景技术

目前用于复合材料等超声检测仪器主要有两类：一类是采用金属材料检测用的超声检测仪器，有模拟式和数字式两种超声检测仪器，具有超声反射/穿透法检测模式，手工扫查检测时，以超声反射检测为主，低端超声检测仪器一般纵向分辨率和表面检测盲区在1-3mm左右，其中数字式超声检测仪器纵向分辨率和表面检测盲区更大；另一类是针对复合材料的超声检测仪器，目前以模拟式的复合材料超声检测仪器为主，纵向分辨率和表面检测盲区可以达到单个复合材料铺层厚度，根据仪器屏幕显示的超声A-显示模拟信号，进行缺陷判别和检测。

目前用于复合材料检测的仪器主要采用金属材料超声检测仪器，其突出的不足是：（a）检测仪器的纵向分辨率低、表面检测盲区大，一般都在1.0mm以上，而复合材料单个铺层厚度仅有0.13mm左右，容易引起近表面缺陷漏检；（b）检测信号信噪比差、难以得到反映复合材料缺陷性能方面的细微信息，而且缺陷信号规律解释难度大，容易引起误判和漏检。现有模拟式复合材料超声检测仪器，其突出的不足是：检测仪器体积大，质量重，不便外场携带和使用，长时间工作热稳定性不好，不能自动记录保存检测信号。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于检测复合材料的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪。本实用新型的技术解决方案是，所述的超声检测仪由超声换能器、超声板、数字信号处理板、信号显示单元、超声信号输出/输入接口、检测结果输出/输入接口、功能按键板、电源板、机箱、固定支柱螺栓组成；超声换能器通过高频电缆与超声信号输出/输入接口的BNC端连接；超声板由超声发射/接收板和超声信号前置处理板组成，超声发射/接收板安装在信号显示单元的显示驱动板和超声信号前置处理板的后方；超声发射/接收板由同步电路、分频电路、脉冲整形、触发输出、高压单元、发射单元、脉冲激励输出等电路组成，超声信号前置处理板主要由前置电路、阻抗变换和前置放大、滤波等电路构成；数字信号处理板通过螺栓安装在机箱底板上的固定螺栓支柱上，数字信号处理板由信号输入级、ADC、存储器、数据处理器和数据I/O构成，信号显示单元由显示驱动板和显示屏组成，显示驱动板安装在机箱的前面板左后侧，显示屏安装在仪器机箱的前面板左前侧对应位置，显示驱动板与显示屏通过连接座连接，显示屏通过数据线与数字信号处理板中对应的I/O口连接，超声信号输出/输入接口采用BNC插座，此BNC插座固定在机箱的前面板右下外侧，BNC插座的外端通过高频电缆与超声换能器中的插座连接，BNC插座的内端与超声板中的超声发射/接收板的输出/输入端口连接，检测结果输出/输入接口采用USB接口，此USB接口位于机箱的前面板左下外侧，USB接口的输入端与数字信号处理板中对应的I/O数据端连接，USB接口的外壳与前面板固定；功能按键板由一组操作按钮和功能旋钮组成，位于机箱的前面板右前方，功能按键板安装在前面板右前方。

所述超声检测仪的外形结构尺寸不大于150×300×130mm，仪器的总质量小于2kg。

所述超声检测仪的分辨率和盲区到达单个复合材料铺层厚度。

本实用新型具有的优点和有益效果，本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪设计采用高分辨率脉冲超声激励技术和换能器技术，使超声回波信号具有严格单周特性，表面检测盲区和纵向分辨率可以达到复合材料单个铺层厚度即0.125mm。

本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪设计采用宽带窄脉冲信号处理技术，通过对脉冲电路的设计与优化，使超声检测信号质量和信噪比明显提高，信号规律更清晰，缺陷判别更准确，可以准确地进行缺陷定性定量分析。

本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪通过对电路设计与优化、检测仪器的集成，并采用数字化设计，使检测仪器的体积更小、质量更轻、更便于室外各种场合携带和检测应用，长时间工作热稳定性更好，丰富了复合材料超声检测仪器的测量功能和缺陷信号的综合分析、显示和存储能力。

附图说明

图1是本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪的原理组成示意图；

图2是本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪的结构装配示意图；

图3是本实用新型的数字便携式高分辨率微盲区复合材料超声检测仪的内部结构布局俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。