[发明专利]管道界面波超声跟踪系统及方法

摘要

本发明的目的是提供一种对界面波即水与工件之间界面产生的回波，也称水层波的跟踪系统及方法，包括PPGA模块、超声发射模块、超声接收模块、AD采样模块、闸门位置控制、闸门宽度控制等组件。超声发射模块是产生高压，向换能器发出高压电信号；超声接收模块是将换能器中的超声信号转换电信号予以接收；AD采样模块是将接收到的电信号采样为数字信号，然后送到FPGA模块进行处理；闸门位置控制是确定采样有效起始位置，闸门宽度控制是确定采样有效起始位置的范围大小。具体实现如下功能(1)实现对超声探头的激发，回波采样。(2)实现对界面波的跟踪功能。(3)实现对原始超声数据的精简，保留了对工件检测的有效数据。

主权项

一种管道界面波超声跟踪系统的跟踪方法，管道界面波超声跟踪系统包括超声发射模块、超声接收模块、AD采样模块及换能器，其特征在于：所述的超声发射模块与换能器相连，换能器与超声接收模块相连，超声接收模块再与AD采样模块相连；FPGA模块与超声发射模块相连，并与闸门位置控制和闸门宽度控制相连；管道界面波超声跟踪系统的跟踪方法包括步骤如下：步骤1：FPGA模块以100‑20KHz频率向超声发射模块发送激励信号，超声发射模块驱动换能器产生超声波信号，超声波信号经耦合剂到达被测工件，一部分超声波被工件内壁反射回去，形成水层和工件的界面波，一部分超声波进入工件内部，经工件外壁反射，形成工件外壁的一次回波；步骤2：界面波与工件外壁的一次回波依次在换能器上产生电压信号，经过超声接收模块进行信号放大，FPGA模块控制AD采样模块将放大后的信号采样转换为数字信号；步骤3：FPGA模块从闸门位置控制得到闸门位置，FPGA模块开始在闸门宽度控制范围内检测第一个满足触发门高的上升沿，该上升沿即为界面波。