[发明专利]液晶显示超声波探伤仪

说明书

本发明涉及超声波探伤仪器，用于材料的无损检测。

目前国内外对金属材料内部缺陷的无损检测常用超声波探伤仪。该种仪器的主要工作原理是由超声发生器的探头发出超声波，该超声波进入金属材料后再反射回来，由接收器接收反射信号，对反射信号进行处理，将其波形在示波管的萤光屏上显示，从波形的变化来判断材料的内部质量，如国内汕头市超声电子仪器公司，西德K.K公司等生产的超声波探伤仪都属于这一类型。该类超声波探伤仪的主要缺点为：

1.由于采用示波管作为显示器件，所以仪器的体积较大，重量较重，不便于携带，尤其不适用于现场在容器的内部探伤作业（如球罐的内部焊缝探伤）。

2.功耗较大。因用示波管所以耗电量较大。一般电池只能连续使用4小时左右，即要充电，不便于现场作业。

3.环境光线影响大。萤光屏上显示的波形其清晰度受环境的亮度影响较大。在现场操作时，如环境亮度较大（如野外的晴天）则显示波形较暗，不便于对波形进行观察分析。

本发明的目的是研制一种耗电量较小，波形清晰，体积较小，便于携带的超声波探伤仪。

本发明的超声波探伤仪由超声波发生器，信号接收及处理系统，波形显示器，操作系统，电源五部分组成，所说的波形显示器是带有驱动器的点阵液晶显示屏。所说的信号接收及处理系统是由微机对接收并经过前置处理（放大、衰减、检波）的信号进行分析运算，得到驱动液晶屏显示波形所需的数据的处理系统。

本发明的超声波探伤仪工作原理如下：

开始工作时，CPU发出指令，要求同步器向发射电路给出一同步触发脉冲，使发射电路通过换能器发出一束超声波。该超声波通过被测工件反射回来后被接收，并由放大电路进行放大，衰减，检波等前置处理，然后将信号送到A/D转 换器转换成微机所需的数字信号。该信号连同地址码发生器所产生的地址及控制器的控制信号一起送入微机的RAM中，然后进行运算，变为液晶显示驱动器所需的信号加到液晶屏使其显示波形。

附图说明：

图1为本发明超声波探伤仪的工作原理方框图。

图2为本发明超声波探伤仪信号处理系统电路原理框图。

图3为本发明超声波探伤仪信号处理系统的电路原理图。

结合附图说明实施例如下：

本发明的超声波探伤仪由超声波发生器，信号处理系统，波形显示器，操作系统，电源五部分组成。所说的超声波发生器由发射电路及探头组成，可采用一般的超声波探伤仪通常使用的超声发生器线路及探头。所说的信号处理系统由信号接收电路（放大、衰减、检波）和数字处理系统所组成，其中接收电路为一般常用电路不作叙述，微处理器采用8031，波形显示器采用日本进口MDF5001点阵液晶屏，电源部分为通常直流逆变电源。操作系统有：①衰减量选择扭    ②图形左右位移键    ③图形压缩扩展键    ④快动键    ⑤增益调正    ⑥抑制调正    ⑦电源指示    ⑧电源开关    ⑨探头接口。

本超声波探伤仪信号数字处理系统由A/D    CPU，RAM，EPROM，时钟发生器，控制器，地址码发生器，同步器a组三态收发器，b组三态收发器所组成，其中CPU采用8031，A/D为CA3306，RAM是DIT7188，EPROM采用2764/128，时钟发生器由74HC04组成，同步器由74HC04组成，地址码发生器由四片八同相三态缓冲器74L244和四片74LS193组成，控制器由或门74HC32和反向器74HC04组成，a、b两组三态收发器各由三片同相三态收发器74HC245组成。

本超声波探伤仪工作开始时，首先时钟产生整机同步脉冲送往CPU，A/D，控制器，CPU发出指令要求同步器向发射电路给出一同步触发脉冲，使发射电路通过换能器发出一束超声波，该超声波反射后被接收。被接收的信号经过放大，衰减，检波等前置处理后进入A/D转换成数字信号。与此同时CPU指令锁住b组收发器，打开a组收发器，指令控制器将时钟脉冲送往地址码发生器产生地址，指令要求RAM读入A/D转换的数据、地址码发生器的地址。在一束超声波信号采集完后，CPU指令锁住a组收发器打开b组收发器，将RAM所存贮的数据进行运算，得到驱动液晶屏所需的数据和地址，并在液晶屏上显示波形。

本超声波探伤仪由于采用液晶屏代替示波管显示波形，因此使整机体积大大缩小，功耗下降，波形显示清晰，操作方便，便于现场作业中使用。