[发明专利]空心车轴探伤系统及探伤方法

权利要求书

1.一种空心车轴探伤系统，包括，设置在探头上的超声波传感器，设置在探杆上的编码器，用于接收超声波传感器发出的超声波信号和编码器发出的编码器数字脉冲信号并输出至上位机的UT超声处理模块，其特征在于：

探头旋转角度补偿装置，其包括设置在探杆内的倾角传感器，所述探头旋转角度补偿装置输出倾角传感器模拟量信号；

倾角及编码信号处理模块，其接收倾角传感器模拟量信号和编码器数字脉冲信号，将其分别转化为探杆的偏转角度和探头的旋转角度，并输出至上位机；所述上位机根据探杆的偏转角度对探头的旋转角度进行补偿，以确定空心车轴的探伤位置。

2.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述倾角传感器通过模拟量采集电路将倾角传感器模拟量信号发送至倾角及编码信号处理模块。

3.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述编码器通过高速脉冲采集电路将编码器数字脉冲信号发送至倾角及编码信号处理模块。

4.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述倾角及编码信号处理模块为ARM7架构核心微控制器。

5.如权利要求4所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述ARM7架构核心微控制器的操作系统为uC/OS嵌入式实时操作系统。

6.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述倾角及编码信号处理模块的主频为48MHz。

7.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，所述探杆的一端与探头连接，另一端通过拖链与输送机构柔性连接，所述输送机构通过拖链驱动所述探杆沿空心车轴内表面轴向水平移动。

8.如权利要求1所述的空心车轴探伤系统，其特征在于，还包括：

驱动装置，其设置在所述探杆内，所述驱动装置的输出轴与所述探头相连，以驱动所述探头旋转。

9.一种基于如权利要求1所述的空心车轴探伤系统的探伤方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在探头上安装超声波传感器、探杆内安装倾角传感器和编码器，建立UT超声处理模块及倾角及编码信号处理模块；

步骤二、所述超声波传感器向空心车轴内表面发射超声波并将反射回来的超声波信号发送至UT超声处理模块；所述倾角传感器将倾角传感器模拟量信号发送至倾角及编码信号处理模块；所述编码器将编码器数字脉冲信号分别上传至所述UT超声处理模块和倾角及编码信号处理模块；

步骤三、所述UT超声处理模块将编码器数字脉冲信号转换成探头的旋转角度，将超声波信号转换成与探头的旋转角度对应的超声波形，并输出至上位机进行显示；所述倾角及编码信号处理模块将编码器数字脉冲信号转换成探头的旋转角度，将倾角传感器模拟量信号转换成探杆的偏转角度，并形成一一对应关系输出至上位机；

步骤四、所述上位机根据探杆的偏转角度对探头的旋转角度进行补偿，以确定空心车轴的探伤位置。

10.如权利要求9所述的空心车轴探伤方法，其特征在于，所述上位机根据探杆的偏转角度对探头的旋转角度进行补偿，以确定空心车轴的探伤位置，具体为：

所述上位机接收所述倾角及编码信号处理模块发送的有对应关系的探头的旋转角度和探杆的偏转角度，同时接收UT超声处理模块发送的与探头的旋转角度对应的超声波形和探头的旋转角度；所述上位机根据倾角及编码信号处理模块和UT超声处理模块发送的相同的探头的旋转角度，确定同一探头旋转角度下超声波形与探杆的偏转角度的对应关系，并将探杆的偏转角度补偿到探头的旋转角度上，以精确确定空心车轴的探伤位置。