[发明专利]一种新型超声波探伤仪装置

说明书

一种新型超声波探伤仪装置，包括逻辑控制芯片、高压方波发生器电路、探头、分段增益调节运放、带通滤波器、共模差分电路以及双边AD采样模块，所述的逻辑控制芯片内设置有发射脉冲控制模块和波形非均匀压缩模块，发射脉冲控制模块连接高压方波发生器电路，高压方波发生电路、探头、分段增益调节运放、带通滤波器、共模差分电路、双边AD采样模块依次进行信号连接，双边AD采样模块同波形非均匀压缩模块进行连接。该装置采用高压脉冲方波发射，保持发射高效率的同时提高超声波的穿透力，采用分段增益调节运放可以有效避免大信号回波过载问题，对信号进行多级滤波，使得噪音处理更为彻底，此外，采用共模双边输入可有效对抗电磁干扰。

技术领域

本发明涉及无损检测行业的超声波探伤电子设备，尤其涉及超神波探伤仪的探测装置。

背景技术

超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场，广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。

现有的超声波探伤仪是由处理器控制负尖波发生器电路产生负脉冲尖波激励探头，产生超声波，超声波在介质中传播，遇到介质分界面产生反射波被探头接收到，并生成微弱的反射回波电信号，电信号经带通滤波器滤波后输入到采样芯片中，最后由处理器处理并现实。上述流程中存在显而易见的缺陷：一方面，采用尖波脉冲发射，由于尖脉冲只能产生一次探头振动导致发射功率不足，且对一些特殊材质的很难穿透，比如PVC材质，球墨铸铁，灰铁等；另一方面，对电信号只进行一级带通滤波器，对噪声过滤不足，噪声较大，很难有很高的信噪比，影响探伤过程中的判断。

因此，针对以上缺陷，需要对现有技术进行有效创新。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的在于提供一种新型超声波探伤仪装置，该装置采用高压脉冲方波发射，保持发射高效率的同时提高超声波的穿透力，采用分段增益调节运放可以有效避免大信号回波过载问题，对信号进行多级滤波，使得噪音处理更为彻底，此外，采用共模双边输入可有效对抗电磁干扰。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型超声波探伤仪装置，包括逻辑控制芯片、高压方波发生器电路、探头、分段增益调节运放、带通滤波器、共模差分电路以及双边AD采样模块；所述的逻辑控制芯片内设置有发射脉冲控制模块和波形非均匀压缩模块，发射脉冲控制模块连接高压方波发生器电路，高压方波发生电路、探头、分段增益调节运放、带通滤波器、共模差分电路、双边AD采样模块依次进行信号连接，双边AD采样模块同波形非均匀压缩模块进行连接；

相应的，发射脉冲控制模块产生方波脉冲；

相应的，高压方波发生电路激发出的高压方波脉冲的脉冲宽度为60ns-1000ns，步距≤10ns；

相应的，分段增益调节运放分成三段进行信号放大；

相应的，分段增益调节运放中的三段分别为0-32dB、32-64dB、64-110dB；

相应的，带通滤波器至少设置有两个，分别为带通滤波器a和带通滤波器b；

相应的，带通滤波器a采用LCR滤波器，可以有效地滤除大部分的噪声；

相应的，带通滤波器b采用有源滤波电路，根据探头的频率进行带通滤波，进一步滤除噪声；

相应的，双边AD采样模块采用双边的105MHZ AD芯片，既可以避免200MHZ AD采样芯片的昂贵经济陈本，又可以达到高采样频率的效果。

本发明的有益效果为：