[发明专利]一种基于线性调频技术的超声波发生器及采用该超声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法

权利要求书

1.一种基于线性调频技术的超声波发生器，其特征在于，该超声波发生器由上位机(1)、第一控制单元(2)、线性调频信号发生电路(3)、第二控制单元(4)、功率放大电路(5)和超声波转换电路(6)组成；

上位机(1)的第一控制单元控制信号输出端连接第一控制单元(2)的控制信号输入端，第一控制单元(2)的控制信号输出端连接线性调频信号发生电路(3)的一号控制信号输入端，上位机(1)的调频信号控制信号输出端连接线性调频信号发生电路(3)的二号控制信号输入端，上位机(1)的第二控制信号输出端连接第二控制电单元(4)的控制信号输入端，第二控制单元(4)的控制信号输出端连接线性调频信号发生电路(3)的三号控制信号输入端，线性调频信号发生电路(3)的线性调频信号输出端连接功率放大电路(5)的线性调频信号输入端，功率放大电路(5)的放大后信号输出端连接超声波转换电路(6)的超声波信号输入端；

第一控制单元(2)用于控制线性调频信号发生电路(3)产生的脉冲信号的占空比；

第二控制单元(4)用于控制线性调频信号发生电路(3)产生的脉冲信号的脉冲宽度。

2.根据权利要求1所述的基于一种基于线性调频技术的超声波发生器，其特征在于，线性调频信号发生电路(3)采用型号为AD9910的芯片实现。

3.根据权利要求1所述的基于一种基于线性调频技术的超声波发生器，其特征在于，超声波转换电路(6)采用超声直探头、超声斜探头、超声聚焦探头、超声带曲率探头或超声表面波探头实现。

4.采用权利要求1所述的一种基于线性调频技术的超声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一、上位机(1)进行初始化，同时对第一控制单元(2)、第二控制单元(4)和线性调频信号发生电路(3)进行初始化参数设置；

步骤二、第一控制单元(2)将脉冲信号的占空比控制信号发送至线性调频信号发生电路(3)；第二控制单元(4)将脉冲信号的宽度控制信号发送至线性调频信号发生电路(3)；

步骤三、线性调频信号发生电路(3)接收到第一控制单元(2)和第二控制单元(4)发送的控制信号，产生线性调频脉冲信号，并将产生的线性调频脉冲信号传递给功率放大电路(5)；

步骤四、功率放大电路(5)对接收到的线性调频脉冲信号进行功率放大后发送至超声波转换电路(6)；

步骤五、超声波转换电路(6)将接收到的线性调频脉冲信号进行压电转换，获得超声波信号，将该超声波信号对准待测金属工件的焊缝，开始对待测金属工件进行检测；

步骤六、采用超声波采集装置对经金属工件焊缝反射出的超声波信号进行采集，并将采集的超声波信号传递给上位机；

步骤七、上位机对接收到的超声波信号进行匹配滤波，获得金属焊缝缺陷曲线图；

步骤八、根据获得的金属焊缝缺陷曲线图，获得金属焊缝缺陷位置，完成一次金属焊缝缺陷的检测。

5.根据权利要求4所述的一种基于线性调频技术的超声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法，其特征在于，步骤二中所述的对金属工件的焊缝进行扫频的方式为从低频到高频的方式或从高频到低频的方式。

6.根据权利要求4所述的基于一种基于线性调频技术的超声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法，其特征在于，步骤三中所述的获得线性调频脉冲信号的调频范围为0Hz-20MHz。

7.根据权利要求4所述的一种基于线性调频技术的超声波发生器及采用该声波发生器检测金属焊缝缺陷的方法，其特征在于，步骤三中所述的获得线性调频脉冲信号的脉冲宽度为1μs至1ms，脉冲间隔大于1ms。