[发明专利]煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统

权利要求书

1.一种煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述系统包括系统软件(1)、工业控制计算机(2)、以太网线(3)、A型数字超声探伤仪(4)、自动扫描机械装置(5)、步进电机控制器(6)和RS-232串口线(7)，所述系统软件包括电机运行控制部分和上位机应用软件部分，所述自动扫描机械装置(5)包括探头夹持机构(57)、超声探头(53)、工件装夹平台(59)、旋转步进电机(51)和扫描步进电机(55)，所述电机运行控制部分包括单片机运动控制程序、工业控制计算机与步进电机控制卡之间的通讯；所述步进电机控制器(6)包括电源模块、步进电机驱动器模块、步进电机控制卡模块和串口通信模块；

其中步进电机控制器(6)与工业控制计算机(2)之间由RS-232总线(7)连接；旋转步进电机(51)和扫描步进电机(55)与步进电机控制器(6)之间通过电缆连接，所述扫描步进电机(55)安装在工件装夹平台(59)上；A型数字超声探伤仪(4)与工业控制计算机(5)通过以太网线(3)连接，探头夹持机构(57)安装在工件装夹平台(59)上；

所述工业控制计算机(2)内固化有上位机应用软件，对整个系统的控制指令进行计算和处理，通过RS-232串口线(7)发送控制指令给步进电机控制器(6)，通过以太网线(3)从A型数字超声探伤仪(4)读取超声回波信号，并经过处理以进行扫描曲线和扫描图像的显示；

所述单片机运动控制程序固化在在步进电机控制卡模块的单片机内，单片机运动控制程序实现旋转步进电机(51)和扫描步进电机(55)的正、反转运动，工业控制计算机(2)与步进电机控制卡之间采用串口通讯，通过RS-232串口线(7)实现二者之间的通讯。

2.如权利要求1所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述探头夹持机构(57)包括一个探头夹，探头夹内装有一个压缩弹簧，以保证超声探头(53)和工件(54)表面的良好接触。

3.如权利要求1所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述工件装夹平台(59)包括三爪卡盘(52)、丝杠螺母机构(56)和底座。

4.如权利要求1所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述上位机应用软件包括人机界面、网络通讯及数据采集模块、超声扫描成像模块、数据处理模块、文件存储模块、检测报告生成和打印模块。

5.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述人机界面可以设置扫描控制参数，并将参数经过计算和处理，控制扫描的宽度、长度和深度以及C扫描深度定位；所述人机界面可以设置步进电机控制参数，并将参数经过计算和处理，发送相应的控制命令给步进电机控制器，控制步进电机的步长、转速以及B扫描时的电机旋转方向。

6.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述网络通讯及数据采集模块，借助于A型数字超声探伤仪提供的网络接口，基于TCP/IP协议，实现工业控制计算机和数字探伤仪之间的网络通信。

7.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述超声扫描成像模块可以实现缺陷的超声A、B和C扫描成像。

8.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述数据处理模块是在扫描成像之前，对实时采集的A扫描超声回波信号进行去噪处理。

9.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，其特征在于：所述文件存储模块可实现对A、B、C扫描数据和B、C扫描图像的保存。

10.如权利要求4所述的煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统，特征在于：所述检测报告生成和打印模块，根据前几个模块保存的图像和参数信息，可自动生成超声检测报告，并打印输出。