[发明专利]一种超声波检测焊接质量的装置及方法

说明书

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种超声波检测焊接质量的装置及方法，装置包括依次信号连接的超声波发射器、第一空气耦合探头、第二空气耦合探头、增幅器、超声波接收器，超声波发射器发射超强脉冲串信号；第一空气耦合探头将脉冲串信号转换成超声波信号发射到空气中；超声波信号穿透被检测物体后，信号衰减，微弱超声波信号被第二空气耦合探头接收；第二空气耦合探头将接收到的微弱超声波信号转换为脉冲电信号；增幅器脉冲电信号进行增幅放大；超声波接收器将步骤五中放大后的电信号转换成数字信号，计算机根据数字信号判断检测物体的焊接部位是否焊接合格。本发明的检测方法无须与检测物体接触，不会产生损伤，准确率高，适用范围广。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种超声波检测焊接质量的装置及方法。

背景技术

锂离子电池行业传统的负极耳焊接采用电阻接触放电焊接方式，由于电阻焊接方式有焊接强度不稳定的缺点，其检测方法只能采用机械拉拔检测拉力。机械拉拔检测属于接触型破坏检测方法，不仅会破坏焊接部位的强度，且检测准确性也不可靠，对电池产品留下安全隐患。另外一种视觉检测虽然是非接触无损检测，但是误判率非常高，容易将有缺陷的电池产品；流入后工序。锂电池焊接部位急需要一种非接触无损检测方法，并且要求检测结果接近100％，尤其是汽车用的动力锂离子电池对检测要求更苛刻。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种非接触无损的超声波检测焊接质量的装置及方法。

本发明的技术方案为：提供一种超声波检测焊接质量的装置，包括依次信号连接的超声波发射器、第一空气耦合探头、第二空气耦合探头、增幅器、超声波接收器。

本发明的另一技术方案为：提供一种超声波检测焊接质量的方法，包括以下步骤：

步骤一：超声波发射器发射超强脉冲串信号；

步骤二：第一空气耦合探头将脉冲串信号转换成超声波信号发射到空气中；

步骤三：超声波信号穿透被检测物体后，信号衰减，剩余微弱超声波信号被第二空气耦合探头接收；

步骤四：第二空气耦合探头将接收到的微弱超声波信号转换为脉冲电信号；

步骤五：增幅器将第二空气耦合探头转换的脉冲电信号进行增幅放大；

步骤六：超声波接收器将步骤五中放大后的电信号转换成数字信号，计算机根据数字信号判断检测物体的焊接部位是否焊接合格。

优选地，所述步骤二中第一空气耦合探头发射的脉冲串信号频率范围为30KHz～5MHz。

优选地，所述步骤五中增幅器将电压信号放大倍数为1000倍。

本发明的有益效果为：本发明主要是利用高灵敏度超声波装置检测锂离子电池内部负极耳和壳壁之间的激光焊接部位，通过收集穿透焊接部位的超声波信号强度，超声波通过缺陷部分(如焊穿，焊接熔深不够、有焊渣气泡、脱焊等)会产生不同的反馈信号；计算机根据超声波扫描反馈的信号差异自动判断激光焊接部位是否满足焊接要求。本发明的检测方法与现有的视觉图像识别检测和机械拉力检测焊接强度均不同，可以实现无损在线检测激光焊接部位缺陷，且准确率接近100％。本发明检测方法不仅可以用于锂电池激光焊接部位检测，也可用于锂电池内部水分超标引起鼓气的检测，亦可应用于其他固体焊接、镀层等多种行业的缺陷检测，如铜焊接，表面涂层检测等。

附图说明

图1是本发明超声波检测焊接质量的装置示意图。

图2是本发明超声波检测焊接质量的方法流程图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：