[发明专利]超声波探伤装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及检测领域，具体涉及一种超声波探伤装置，其用于检测铁轨和隧道等是否存在缺陷。

【背景技术】

火车或高铁作为目前陆地上承载量最大的交通工具，其运行的安全性尤为重要。铁轨作为火车或高铁安全运行的基础保障，铁轨的质量合格与否则至关重要。过去通常通过人工检测的方式对铺设的铁轨进行质量检测，侦测铁轨是否存在裂痕等。然而，人工检测效率低，耗时耗力。进而，现有铁轨的检测采用了机器设备来代替人工检测，但是现有检测铁轨的机器设备都属于精密仪器，其结构复杂，成本也相对较高。

【发明内容】

为克服现有探伤装置的结构复杂的问题，本发明提供超声波探伤装置。

本发明为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种超声波探伤装置，用于对待检测物体通过超声波信号进行检测，所述超声波探伤装置包括下电极层和压电层，所述下电极层设置在压电层的第一表面上，所述下电极层包括多个阵列排布的下电极块，所述下电极块通过第一开关模块连接至信号采集模块，当压电层接收到超声波反射信号时，超声波反射信号被压电层转换成电信号传输给下电极块后进而被与下电极块连接的信号采集模块采集。

优选地，所述超声波探伤装置进一步包括上电极层，所述上电极层设置在压电层的第二表面上，所述第一表面与第二表面为压电层相对的两个表面，所述上电极层用于加载电压以使压电层产生超声波发射信号。

优选地，所述超声波探伤装置进一步包括第二开关模块，所述上电极层连接所述第二开关模块，所述第二开关模块控制上电极层连接不同的电压。

优选地，所述第二开关模块包括至少一第二开关，所述上电极层通过所述至少一第二开关的切换可连接至GND或VDD。

优选地，所述第一开模块包括数量与下电极块相等的第一开关，所述下电极块通过所述第一开关的切换可连接至GND或所述信号采集模块。

优选地，所述第一开关模块包括至少一子开关以及数量与下电极块相等的第一开关，所述多个第一开关的一端与所述下电极块一一对应连接，所述多个第一开关的另一端共接于一电性连接点，所述至少一子开关一端连接于所述电性连接点，另一端可连接至GND或所述信号采集模块。

优选地，超声波探伤装置包括第一工作阶段：上电极层和下电极块接GND以实现电荷清零，第二工作阶段：下电极块接GND，上电极层交替接VDD及GND以产生方波信号激发压电层产生超声波发射信号；第三工作阶段：上电极层接GND或VDD，下电极块接信号采集单元，超声波反射信号碰到待检测物体反射回来产生所述超声波反射信号，压电层将超声波反射信号转换成电信号后传输给与下电极块连接的信号采集单元。

优选地，所述超声波探伤装置进一步包括超声波发射器，所述超声波发射器设置在待检测物体的一侧，所述下电极层和压电层设置在待检测物体相对的另一侧。

优选地，所述第一开模块包括数量与下电极块相等的第一开关，所述多个第一开关的一端与所述下电极块一一对应连接，所述多个第一开关的另一端共接于信号采集模块。

优选地，超声波探伤装置进一步包括与信号采集模块连接的信号处理模块，所述信号处理模块根据信号采集模块所采集到的超声波反射信号分析待检测物体是否存在缺陷。

与现有技术相比，本发明所提供的超声波探伤装置结构简单，其通过压电层与下电极层配合第一开关模块和信号采集模块来接收超声波反射信号，信号接收结构简单，成本低，易于生产制造。

在压电层上设置上电极层用于加载电压以使压电层产生超声波发射信号，如此，超声波发射信号和超声波接收信号的结构集成在一起，巧妙地通过控制开关的通断来实现对待检测物体的检测。超声波探伤装置集成度高，结构精简。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例超声波探伤装置的层状结构示意图。

图2是本发明第一实施例超声波探伤装置的电路模块结构示意图。

图3是本发明第一实施例超声波探伤装置的具体结构示意图。

图4是本发明第二实施例超声波探伤装置的具体结构示意图。

图5是本发明第三实施例超声波探伤装置的具体结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。