[发明专利]一种基于比较和选通的逻辑型超声探头阵列系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于比较和选通的逻辑型超声探头阵列系统及方法，包括超声仪器、超声探头阵列、选通控制阵列以及比较器阵列，其中：超声仪器向超声探头阵列发出初始激励脉冲；超声探头阵列接收到各个通道的超声回波信号；比较器阵列比较超声探头阵列接收的多个超声回波信号，得到幅值最大的超声回波信号的序号，并通过所述序号控制选通逻辑阵列；选通控制阵列接收多个超声回波信号，打开序号对应的超声回波信号发送至超声仪器，关闭其余超声回波信号。本发明不会牺牲超声探伤系统的重复频率，也就意味着不会影响生产效率和精度。

技术领域

本发明涉及超声探头领域，具体地，涉及一种基于比较和选通的逻辑型超声探头阵列。

背景技术

随着工业技术的发展，在工业超声探伤系统中，越来越多地使用超声探头阵列。本发明基于比较器阵列和选通控制阵列，超声探头阵列中的同类多路信号按照幅值最大原则合成为一路信号，在大大减少了工业超声探伤系统的实际仪器通道数的同时，不会降低探伤生产效率和精度。

专利文献为CN 106821414 A的发明专利公开了一种用于控制通道的操作的方法和设备以及探头。一种控制包括至少一个换能器的通道的操作的方法包括：将与流入通道中的电流相对应的电压和闹值电压进行比较；基于比较的结果控制通道的操作。上述方案的实现方法是采用求和电路处理多个通道，也就是说电路中所有的通道对最终的输出都有影响。且专利文献是采用求和的方法找到有没有问题探头产生异常漏电流，如果有漏电流，会体现在求和结果异常增大，这样对问题探头进行关断可以避免干扰，用于设备问题诊断，而无法实现设备的设计优化。

专利文献为CN 103115968 A的发明专利公开了一种超声检测仪的信号处理方法及装置，通过将采集到的数据根据屏幕分辨率和超声检测系统探测的范围采集到的数据缓存在第一存储器内，然后将第一存储器内的值与第二存储器内存储的之前发射采集到的极值作比较，如果比之前发射采集到的极值更大，则将其作为新的极值覆盖取代原来的数据，否则则保持原来的极值数据不变，如此不停的循环，直至上位机来读取，读取完毕后，存储器清零，完成一次数据压缩。该压缩算法通过保存每两帧中间的极值来压缩数据。在同样的数据传输速率下，使得最有可能是伤信号的数据得到保留，从而减少漏检。可以用在高速扫查时对被扫工件进行在线的实时显示，能实时显示该帧内超声换能器采集到的最大的回波。上述方案是应用于一个通道的一种信号处理方法，是同一个通道在不同的时间上取得最大值。用途和目的是在采集频率不足的时候，用类似于采样保持的方法来防止最大值的丢失。而无法实现一个通道解决多个通道的检测。

专利文献为CN102944301A的发明专利公开了一种基于变距分段法的超声信号数字式峰值检测方法及系统。本发明方法采用二段式变距的均匀分段法则，利用该方法所设计的检测模块包括二段式变距均匀分段器、特征点筛选器、最大值比较器和最小值比较器。超声信号采集及显示系统包括高速AD、FPGA功能模块、基于PXI总线的工控机。本发明的检测模块，不仅继承了峰值检测器对于动态下峰值点信息的准确捕捉特性，更具有可达一个采样点的调整精度，且显示范围摆脱了整数倍抽样步距的限制，可以是任意长度。本发明基于FPGA可编程技术，在硬件不变情况下，可实现功能的修改和扩展。但是上述方案不是针对多个探头阵列的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于比较和选通的逻辑型超声探头阵列系统及方法。

根据本发明提供的一种基于比较和选通的逻辑型超声探头阵列系统，包括超声仪器、超声探头阵列、选通控制阵列以及比较器阵列，其中：

超声仪器向超声探头阵列发出初始激励脉冲；

超声探头阵列接收到各个通道的超声回波信号；

比较器阵列比较超声探头阵列接收的多个超声回波信号，得到幅值最大的超声回波信号的序号，并通过所述序号控制选通逻辑阵列；

选通控制阵列接收多个超声回波信号，打开序号对应的超声回波信号发送至超声仪器，关闭其余超声回波信号。