[发明专利]多通道超声螺栓预紧力测试系统

摘要

本发明公开了一种多通道超声螺栓预紧力测试系统。本发明实现多通道发射与接收，实现激励信号的优化处理，实现超声探头的固定与实时监测，具有高性能、低成本的特点。本发明通过对通道控制器的设计，实现了单个信号输出口控制8个通道的智能螺栓预紧力测试，大大节省了成本和空间；同时利用信号优化处理模块，输出最佳激励波形；为了实现预紧力的实时监测，设计了探头固定装置，使超声探头能够稳定的发射与接收信号。

主权项

1.一种多通道超声螺栓预紧力测试系统，其特征在于，所述的多通道超声螺栓预紧力测试系统包括多通道信号发射接收模块、信号优化处理模块和探头固定装置；所述的多通道信号发射接收模块，包括PC端、STM32F4、FPGA、DA模块、通道控制器、智能螺栓和示波器；多通道信号发射接收模块以PC端为控制中心，通过RS232与STM32F4进行串口通信，STM32F4通过总线控制FGPA，利用DA模块进行波形输出；输出波形通过BNC线与通道控制器连接，控制8个通道的激励波形激励相应的智能螺栓；将智能螺栓产生的信号通过高频信号线与示波器连接，示波器与PC端用网线连接；通道控制器将连续发射的单通道信号通过逻辑们控制，分段成8个通道，产生8个通道的信号激励；所述的信号优化处理模块，包括产生初始波形群体、计算波形群体中所有个体适应度值、选取群体中适应度值高的个体、交叉操作、变异操作、迭代终止判断；信号优化处理模块采用遗传算法建立波形群体，通过计算波形群体的适应值，进行交叉操作和变异操作，当满足条件准则时，确定出该型号、该材料所对应的最佳激励波形；所述的探头固定装置，包括探头固定件、螺栓固定件、紧固螺钉1、紧固螺钉2；探头固定装置以被测螺栓为基体，通过紧固螺钉1将螺栓固定件与被测螺栓进行连接固定；同时在螺栓固定件上放置探头固定件，通过左右两个紧固螺钉2，将其进行连接固定；利用探头固定件上方的螺纹将超声探头旋紧固定，探针通过探头固定件的中心孔与智能螺栓的压电晶片接触，进行信号的发射与接收。