[发明专利]管道环焊缝全自动超声检测系统

说明书

本申请公开了一种管道环焊缝全自动超声检测系统，属于管道检测技术领域。该系统包括超声采集器和计算机设备，超声采集器内设置有多组超声控制电路，计算机设备包括仿真计算模块和信号显示模块。该系统通过仿真计算模块实现了超声声场的仿真和计算，能够确定出满足聚焦条件的目标超声仿真结果，进而确定出多组超声控制电路的激发时序，再通过超声采集器，按照激发时序来控制多组超声控制电路发射超声信号，并接收被目标管道环焊缝反射的回波信号，通过信号显示模块实现了检测结果的带状图显示以及检测结果的辅助判读，整个过程完全自动实现，无需人工参与，因此能够有效实现检测结果的辅助判读，提高了检测结果的评判效率。

技术领域

本申请涉及管道检测技术领域，特别涉及一种管道环焊缝全自动超声检测系统。

背景技术

随着我国管道工程建设事业的快速发展，长输油气管道逐渐向高钢级、大口径、大壁厚方向快速发展，对管道环焊缝的质量和焊接施工技术要求也就更高。近年来，全自动焊接已成为长输油气管道环焊缝焊接的主要方式，同时，与全自动焊接相匹配的全自动超声检测技术也得到了广泛的应用。

目前，利用全自动超声检测技术检测管道环焊缝时，通常是利用超声采集器向管道环焊缝发射超声信号，利用超声信号对管道环焊缝进行扫查，基于超声信号在介质中的多种传播特性，如反射与折射、散射与衍射、声速变化等，测量超声信号的反射回波的传播时间和传播大小，进而技术人员根据所测量到的传播时间和所接收的波幅大小，进行人工评判，来判断管道环中缺陷的大小和位置。

然而，上述全自动超声检测技术中，需要人工进行评判，评判效率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种管道环焊缝全自动超声检测系统，能够有效实现检测结果的辅助判读，提高了检测结果的评判效率。该技术方案如下：

一方面，提供了一种管道环焊缝全自动超声检测系统，该管道环焊缝全自动超声检测系统包括超声采集器和计算机设备，其中，

所述超声采集器和所述计算机设备电性连接；

所述超声采集器内设置多组超声控制电路，所述多组超声控制电路用于发射和接收超声信号；

所述计算机设备包括仿真计算模块，所述仿真计算模块用于构建超声声场模型，在不同坡口参数、探头参数、楔块参数和超声参数的条件下，对所述超声声场模型进行超声仿真，得到多次超声仿真的超声仿真结果，以及，选取满足聚焦条件的目标超声仿真结果，基于所述目标超声仿真结果对应的坡口参数、探头参数、楔块参数和超声参数，确定所述多组超声控制电路的激发时序；

所述超声采集器用于基于所述多组超声控制电路的激发时序，控制所述多组超声控制电路向目标管道环焊缝发射超声信号，以及，接收被所述目标管道环焊缝中反射体所反射的回波信号；

所述计算机设备还包括信号显示模块，所述信号显示模块用于基于所述回波信号，生成并显示所述反射体的带状图，以及，对所述带状图进行图像识别，输出所述目标管道环焊缝的检测结果。

在一种可能的实现方式中，所述超声采集器内设置有128通道超声采集板卡，所述128通道超声采集板卡提供有128组超声控制电路。

在一种可能的实现方式中，所述超声采集器包括中央处理器，所述中央处理器用于触发所述多组超声控制电路发射超声信号，以及对所述多组超声控制电路所接收的回波信号进行合并处理，得到合并后的回波信号。

在一种可能的实现方式中，所述中央处理器基于多个现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)芯片的级联形成。

在一种可能的实现方式中，所述超声采集器还包括通讯模块，所述通讯模块用于接收所述仿真计算模块发送的所述多组超声控制电路的激发时序，以及将所述回波信号传输至所述信号显示模块。