[发明专利]电磁超声板材自动探伤方法及其装置

权利要求书

1.一种电磁超声板材自动探伤装置，它是由发射器(1)、扫查系统(2)、接收器(3)、数据采集系统(4)和回波信号处理系统(5)组成的，其特征在于：发射器(1)连接扫查系统(2)，扫查系统(2)连接接收器(3)，接收器(3)连接数据采集系统(4)，数据采集系统(4)连接回波信号处理系统(5)，回波信号处理系统(5)分别连接扫查系统(2)和数据采集系统(4)；所述的发射器(1)包括发射控制器(6)、驱动电路(7)、升压电路(8)和功率放大电路(9)，发射控制器(6)分别连接驱动电路(7)和升压电路(8)，功率放大电路(9)分别连接升压电路(8)和驱动电路(7)；所述的扫查系统(2)包括定位系统(10)、微控制器(11)、步进马达(12)、舵机(13)、车体(14)、固定装置(15)和电磁超声探头(16)，定位系统(10)连接微控制器(11)，微控制器(11)分别连接步进马达(12)和舵机(13)，步进马达(12)和舵机(13)连接车体(14)，车体(14)连接固定装置(15)，固定装置(15)连接电磁超声探头(16)；所述的电磁超声探头(16)包括脉冲电磁铁(17)、双螺旋线圈(18)和保护层(19)，脉冲电磁铁(17)连接双螺旋线圈(18)，双螺旋线圈(18)连接保护层(19)，电磁超声探头(16)为收发一体式探头，脉冲电磁铁(17)不包含铁芯；所述的接收器(3)包括接收模拟开关(20)、模拟滤波器(21)、高增益低噪声放大器(22)和电平变换电路(23)，接收模拟开关(20)连接模拟滤波器(21)，模拟滤波器(21)连接高增益低噪声放大器(22)，高增益低噪声放大器(22)连接电平变换电路(23)；所述的回波信号处理系统(5)包括回波信号处理模块(24)、微控制器(25)、存储单元(26)和液晶(27)，回波信号处理模块(24)连接微控制器(25)，微控制器(25)分别连接存储单元(26)和液晶(27)，回波信号处理模块采用FPGA实现。

2.一种使用权利要求1所述的电磁超声板材自动探伤装置进行的板材自动探伤方法，工作步骤如下：

步骤一：系统通电初始化；

步骤二：收发一体式电磁超声探头内部的脉冲电磁铁产生持续时间为200μs的强磁场；接收模拟开关关闭；

步骤三：发射器产生的大功率超声波驱动信号加在双螺旋探伤线圈上，在待测板材中激发垂直入射体波，发射重复周期为10ms；

步骤四：超声波在待测板材中传播，遇到缺陷会发生反射、散射，打开接收模拟开关，收发一体探头接收缺陷和底面的反射波信号；

步骤五：数据采集系统的高速AD将调理后的反射波信号采集到FPGA中；

步骤六：FPGA内部的数字信号处理模块利用缺陷和底面的反射波综合判断缺陷的有无和大小，若判断结果为“是”则运行步骤七，若判断结果为“否”则运行步骤八；

步骤七：微控制器将缺陷的大小和位置存入存储单元中并在液晶上显示出来；

步骤八：扫查系统在待测板材上匀速向前运动；

步骤九：当扫查系统运行到待测板材的边缘时，横向移动2cm，重复运行步骤二到步骤八；

步骤十：扫查系统将待测板材检测完毕后，液晶显示出整块板材上的缺陷分布情况。