一種聲波無損檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無損檢測技術(shù)，尤其涉及一種聲波無損檢測方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工程中，大型工程結(jié)構(gòu)如橋梁、大壩等存在缺陷或裂縫，都會對工程質(zhì)量以及安全造成極大的影響?，F(xiàn)有的工程無損檢測技術(shù)主要情況如下:
[0003](I)聲波無損檢測技術(shù)。
[0004]上個世紀(jì)以來，無損檢測技術(shù)得到了飛躍發(fā)展，其中具有代表性的是聲波檢測技術(shù)，聲波檢測技術(shù)是用人工的方法以在巖土或混凝土介質(zhì)和結(jié)構(gòu)中激發(fā)一定頻率的彈性波，這種彈性波以各種波形在材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播并由接收機(jī)接收，通過分析研宄接收和記錄下來的波動信息，來確定巖土或混凝土介質(zhì)和結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，了解其內(nèi)部缺陷。由于聲波檢測技術(shù)與其它相關(guān)方法相比有輕便、靈活、可以大范圍測試等優(yōu)點(diǎn)，因而在水利、礦業(yè)、隧道、鐵道以及市政等地下工程中得到廣泛應(yīng)用。
[0005](2)有線檢測系統(tǒng)。
[0006]通過幾十年的發(fā)展，有線聲波檢測系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟，用敲擊等人工方法激發(fā)聲波，經(jīng)過檢測介質(zhì)后接收，并通過有線方式傳輸給主機(jī)記錄分析。這種方式技術(shù)量低、數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性好且效率高。
[0007](3)聲波檢測裝置與工控機(jī)、顯示界面一體。
[0008]現(xiàn)有聲波檢測系統(tǒng)包括敲擊錘或聲波發(fā)射裝置、聲波接收裝置、工控機(jī)和顯示界面，整個檢測儀器體積大，重量約在2KG以上。
[0009](4)聲波發(fā)射裝置。
[0010]傳統(tǒng)聲波發(fā)射方法采用的是人工敲擊法，這種方法需要憑借人的經(jīng)驗，聲波振動大、功率不固定，基于以上不足，發(fā)展了獨(dú)立的聲波發(fā)射裝置，通過特定的脈沖發(fā)射電路發(fā)射固定頻率和固定功率的聲波，該發(fā)射方式穩(wěn)定。并且聲波發(fā)射裝置和檢測裝置分離，通用于聲波透射法和反射法。
[0011](5)無線檢測系統(tǒng)。
[0012]現(xiàn)有的無線檢測系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)采用有線連接，設(shè)置中間數(shù)據(jù)采集基站，再將采集到的數(shù)據(jù)以無線信號的形式發(fā)送出來，主機(jī)接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行顯示分析。
[0013](6)聲波檢測裝置的采樣率。
[0014]對于信號的采樣，采樣的時間間隔必須遵守一定的原則，即Nyquist (奈奎斯特)采樣定理，數(shù)據(jù)采集裝置的采樣率需大于或等于采集信號頻率的2倍，否則復(fù)原原始信號時將引起失真，造成誤差。在現(xiàn)代工程檢測應(yīng)用中，傳感器接收信號的頻率基本在幾千赫茲到幾萬赫茲之間，現(xiàn)有的有線聲波檢測裝置的采樣率在幾千赫茲到幾十萬赫茲之間，而無線檢測系統(tǒng)的采樣率則是在幾千赫茲到幾萬赫茲之間，由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣率的限制，采集的信號頻率帶寬明顯變窄。
[0015]綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)中的聲波無損檢測方法存在以下問題:
[0016]傳統(tǒng)的檢測系統(tǒng)多是采用有線線纜連接檢測系統(tǒng)，這種系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是復(fù)雜的線路布置在實(shí)際測試中使得其缺陷尤為明顯。對于復(fù)雜的工礦檢測環(huán)境，由于要經(jīng)常移動，線路布置需要耗費(fèi)大量人力、物力和財力，操作不便，隨著測點(diǎn)的增加，線路繁瑣，傳輸距離受到限制，線路安全性得不到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明實(shí)施例提供一種聲波無損檢測方法、裝置及系統(tǒng)，以便于聲波無損檢測中的數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]一種聲波無損檢測方法，包括:
[0019]通過無線局域網(wǎng)接收控制設(shè)備發(fā)送的控制指令；
[0020]根據(jù)所述控制指令進(jìn)行聲波無損檢測。
[0021]進(jìn)一步，所述控制指令包括:
[0022]起始碼、任務(wù)參數(shù)、終止碼。
[0023]其中，所述根據(jù)所述控制指令進(jìn)行聲波無損檢測，具體包括:
[0024]在接收到用戶發(fā)送的控制指令后，對控制指令進(jìn)行分析，識別用戶所要進(jìn)行的操作；
[0025]根據(jù)用戶所要進(jìn)行的操作，執(zhí)行聲波無損檢測的相應(yīng)操作。
[0026]進(jìn)一步，所述根據(jù)用戶所要進(jìn)行的操作，執(zhí)行聲波無損檢測的相應(yīng)操作，具體包括:
[0027]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是網(wǎng)絡(luò)連接時，主控制器模塊每隔預(yù)定時間，通過無線局域網(wǎng)向控制設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)字節(jié)；
[0028]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是參數(shù)設(shè)置時，所述控制指令還包括如下之一或組合:放大濾波倍數(shù)、采樣率、采樣字節(jié)、發(fā)射脈寬；主控制器模塊讀取控制指令中的放大濾波倍數(shù)、采樣率、采樣字節(jié)、發(fā)射脈寬，并對參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置成功后，返回確認(rèn)指令給控制設(shè)備；
[0029]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是開始采樣時，主控制器模塊根據(jù)發(fā)射脈寬，生成脈沖波形，發(fā)送該脈沖給激勵模塊，并通過超磁致伸縮聲波換能器發(fā)射特定頻率的聲波到被測物體；主控制器模塊同時根據(jù)采樣率分配數(shù)據(jù)緩存空間，接收參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊轉(zhuǎn)發(fā)的，聲波接收傳感器根據(jù)接收的被測物體反射的聲波后生成的檢測數(shù)據(jù)；
[0030]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是請求數(shù)據(jù)上傳時，主控制器模塊讀取數(shù)據(jù)文件，并上傳給控制設(shè)備。
[0031]更進(jìn)一步，所述主控制器模塊根據(jù)發(fā)射脈寬，生成脈沖波形，發(fā)送該脈沖給激勵模塊，并通過超磁致伸縮聲波換能器發(fā)射特定頻率的聲波到被測物體；主控制器模塊同時根據(jù)采樣率分配數(shù)據(jù)緩存空間，接收參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊轉(zhuǎn)發(fā)的，聲波接收傳感器根據(jù)接收的被測物體反射的聲波后生成的檢測數(shù)據(jù)，具體包括:
[0032]主控制器模塊中的主控子單元進(jìn)入中斷服務(wù)程序啟動同步控制子單元，同步控制子單元采用雙線程并行運(yùn)行工作模式，第一線程進(jìn)入定時計數(shù)程序，根據(jù)發(fā)射脈寬，生成PWM脈沖波形，發(fā)送該脈沖給激勵模塊，并通過超磁致伸縮聲波換能器發(fā)射特定頻率的聲波到被測物體，第二線程進(jìn)入ADC轉(zhuǎn)換子程序，根據(jù)采樣率，選擇相應(yīng)的時鐘分頻倍數(shù)，配置ADC轉(zhuǎn)換器的采樣率，并根據(jù)采樣字節(jié)，分配數(shù)據(jù)緩存空間，接收參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊轉(zhuǎn)發(fā)的，聲波接收傳感器根據(jù)接收的被測物體反射的聲波后生成的檢測數(shù)據(jù)。
[0033]其中，所述主控制器模塊讀取數(shù)據(jù)文件，并上傳給控制設(shè)備，具體包括:
[0034]主控制器模塊讀取數(shù)據(jù)文件，并形成數(shù)據(jù)包上傳給控制設(shè)備，所述數(shù)據(jù)包包括:
[0035]起始碼、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)字節(jié)高位、數(shù)據(jù)字節(jié)低位、終止碼。
[0036]一種聲波無損檢測裝置，包括無線通信單元和聲波無損檢測單元，其中:
[0037]無線通信單元，用于通過無線局域網(wǎng)接收控制設(shè)備發(fā)送的控制指令；
[0038]聲波無損檢測單元，用于根據(jù)所述控制指令進(jìn)行聲波無損檢測。
[0039]其中，所述聲波無損檢測單元具體用于:
[0040]在接收到用戶發(fā)送的控制指令后，對控制指令進(jìn)行分析，識別用戶所要進(jìn)行的操作；
[0041]根據(jù)用戶所要進(jìn)行的操作，執(zhí)行聲波無損檢測的相應(yīng)操作。
[0042]進(jìn)一步，所述聲波無損檢測單元，具體包括:
[0043]主控制器模塊、與所述主控制器模塊連接的參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊和激勵模塊、與所述參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊連接的聲波接收傳感器、與所述激勵模塊連接的超磁致伸縮聲波換能器，其中:
[0044]主控制器模塊，用于在接收到用戶發(fā)送的控制指令后，對控制指令進(jìn)行分析，識別用戶所要進(jìn)行的操作；并
[0045]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是網(wǎng)絡(luò)連接時，主控制器模塊每隔預(yù)定時間，通過無線局域網(wǎng)向控制設(shè)備發(fā)送一次數(shù)據(jù)字節(jié)；
[0046]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是參數(shù)設(shè)置時，所述控制指令還包括如下之一或組合:放大濾波倍數(shù)、采樣率、采樣字節(jié)、發(fā)射脈寬；主控制器模塊讀取控制指令中的放大濾波倍數(shù)、采樣率、采樣字節(jié)、發(fā)射脈寬，并對參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置成功后，返回確認(rèn)指令給控制設(shè)備；
[0047]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是開始采樣時，主控制器模塊根據(jù)發(fā)射脈寬，生成脈沖波形，發(fā)送該脈沖給激勵模塊，并通過超磁致伸縮聲波換能器發(fā)射特定頻率的聲波到被測物體；主控制器模塊同時根據(jù)采樣率分配數(shù)據(jù)緩存空間，接收參數(shù)調(diào)節(jié)及采集模塊轉(zhuǎn)發(fā)的，聲波接收傳感器根據(jù)接收的被測物體反射的聲波后生成的檢測數(shù)據(jù)；
[0048]當(dāng)用戶所要進(jìn)行的操作是請求數(shù)據(jù)上傳時，主控制器模塊讀取數(shù)據(jù)文件，并上傳給控制設(shè)備。
[0049]更進(jìn)一步，所述主控制器模塊具體包括:主控子單元，與所述主控子單元連接的同步控制子單元，與所述同步控制子單元連接的定時計數(shù)器和A/D轉(zhuǎn)換器，與所述定時計數(shù)器連接的PWM脈沖子單元，與所述同步控制子單元和所述A/D轉(zhuǎn)換器連接的存儲器，其中:
[0050]所述主控制器模塊根據(jù)發(fā)射脈寬，生成脈沖波形，發(fā)送該脈沖給激勵模塊，并通過超磁致伸縮聲波換能器發(fā)射特定頻率的聲波到被測物