[发明专利]用于焊缝质量检测的装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种用于焊缝质量检测的装置及系统，属于焊接技术领域。用于焊缝质量检测的装置包括：相控阵超声换能器，包括：多个环形排列的阵元，用于发射超声波信号和接收回波信号，多个阵元中的任一阵元响应于接收到激励信号并将激励信号发射至与任一阵元相邻的阵元，直至多个阵元均接收到激励信号，多个阵元响应于接收到激励信号依次对焊缝发射超声波信号并接收超声波信号对应的回波信号；处理器，与相控阵超声换能器电连接，处理器被配置成：获取相控阵超声换能器接收到的回波信号；对回波信号进行处理，以完成焊缝的质量检测。本发明可以降低相控阵超声换能器的控制难度。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体地涉及一种用于焊缝质量检测的装置及系统。

背景技术

无损检测技术是现代化工业的基础和重要保障，尤其是对焊缝(例如，工作臂焊缝)内外进行无损检测是保障工程机械的质量以及安全的关键，由于受到各种因素的影响，在工程机械的各部件(例如，工作臂)的实际加工过程中可能会出现各种类型的缺陷，进而造成工程机械各部件的性能下降甚至失效。另外，工程机械的使用工况多处于易磨损或腐蚀等条件下，工程机械的部件(例如，工作臂)会容易产生裂纹等多种损伤，严重的甚至会发生断裂，对操作人员的人身安全造成伤害。

传统的超声检测是根据超声波探伤仪对采集的回波信号进行分析处理，进而获取焊缝内的缺陷信号。传统的超声无损检测对工作臂内外回波信号的利用率低，通常只能进行人工操作确定缺陷位置，不能对焊缝内的缺陷进行有效识别。因此，超声相控阵技术的出现极大地改善了这种现状，将超声相控阵技术运用到无损检测中能够有效地检测出焊缝缺陷的种类及位置。然而，超声相控阵技术通常需要单独控制每个阵元进行信号激励，在阵元数量多的情况下存在控制难度较大的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于焊缝质量检测的装置及系统，以解决现有技术存在阵元数量多时控制难度较大的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种用于焊缝质量检测的装置，装置包括：

相控阵超声换能器，包括：多个环形排列的阵元，用于发射超声波信号和接收回波信号，多个阵元中的任一阵元响应于接收到激励信号并将激励信号发射至与任一阵元相邻的阵元，直至多个阵元均接收到激励信号，多个阵元响应于接收到激励信号依次对焊缝发射超声波信号并接收超声波信号对应的回波信号；

处理器，与相控阵超声换能器电连接，处理器被配置成：

获取相控阵超声换能器接收到的回波信号；

对回波信号进行处理，以完成焊缝的质量检测。

在本发明实施例中，多个阵元发射超声波信号的间隔时间为多个阵元接收到激励信号的间隔时间。

在本发明实施例中，处理器被配置成获取相控阵超声换能器接收到的回波信号包括：处理器被配置成：获取相控阵超声换能器中各个阵元在发射超声波信号之后预设时间长度的回波信号。

在本发明实施例中，预设时间长度为多个阵元接收到激励信号的间隔时间。

在本发明实施例中，处理器被配置成对回波信号进行处理包括：处理器被配置成：将回波信号转换成点云坐标；依次对点云坐标建立对应的空间动平面，以确定有效点云坐标；对有效点云坐标进行拟合，以得到焊缝的轮廓曲线。

在本发明实施例中，处理器在依次对点云坐标建立对应的空间动平面之前还包括：处理器被配置成：基于点云降维排序算法或点云升维排序算法将点云坐标分别按照三个维度进行降序或升序的排序，以得到排序后的点云坐标。