[发明专利]特种车辆传动轴损伤检测成像系统及损伤检测方法

权利要求书

1.一种特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其特征在于：其包括夹持装置、超声导波传感器和监控装置，夹持装置包括两片夹持板和控制夹持板张开与夹紧的控制组件，夹持板的内壁面与待检测的传动轴的形状尺寸相匹配，夹持板上设有装配超声导波传感器的装配孔，超声导波传感器装配在装配孔内，超声导波传感器通过超声导波对传动轴进行损伤检测，夹持装置通过驱动件带动沿着传动轴作轴向和周向的运动，使超声导波传感器沿着待检测的传动轴作轴向和周向的运动，实现对整个传动轴的检测；所述的超声导波传感器包括多组，每组相邻位置放置一个超声导波激励探头和一个超声导波接收探头，超声导波激励探头发出超声导波，通过波形放大传播至待测传动轴，超声导波接收探头接收从激励时刻开始的完整信号并通过CAN总线上传监控装置，监控装置对信号进行处理，得到损伤图像并显示于监控装置的显示屏幕上。

2.根据权利要求1所述的特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其特征在于：所述的超声导波传感器包括8组，8组超声导波传感器分为两个周向检测单元，4组超声导波传感器以一定的周向角度间距分布在夹持板上形成一个检测单元，两个检测单元之间相距一定的轴向间距。

3.根据权利要求2所述的特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其特征在于：所述的8组超声导波传感器将待测传动轴的待测区域分为四个弧形段区域，一个检测单元中相邻的两组超声导波传感器和另一个检测单元中与前述两组超声导波传感器正对的两组超声导波传感器包围的区域形成一个弧形段区域，通过超声导波传感器分别激励特定超声导波信号对弧形段区域进行依次检测，然后通过图像的叠加使损伤位置、损伤大小以及损伤程度通过颜色的深浅在监控装置的显示屏幕上凸显出来，达到损伤检测的目的。

4.根据权利要求1所述的特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其特征在于：所述每组超声导波传感器的超声导波激励探头和超声导波接收探头均为型号相同的压电传感器，以便于传感器的安装与更换。

5.根据权利要求1所述的特种车辆传动轴损伤检测成像系统，其特征在于：所述的夹持装置的控制组件为电机，两个夹持板外侧面都设有一定角度倾斜的夹臂，两个夹臂呈V形设置，通过电机控制两个夹臂的角度，进而实现夹紧装置的夹紧。

6.一种利用上述权利要求1-5中任意一项的特种车辆传动轴损伤检测成像方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）检查特种车辆传动轴损伤检测成像系统各部件工作正常，监控装置软件运行正常，将夹持装置放置于特种车辆传动轴上，并完成对待测传动轴的夹紧；

2）监控装置将指令及参数通过CAN通信单元发送至CAN总线上以待夹持装置通信单元读取，上位机通信装置同样在CAN总线上读取夹持装置所发指令及数据信息；

4）监控装置控制驱动件带动夹持装置沿着待测传动轴进行轴向和周向的运动，使超声导波传感器沿着待测传动轴进行轴向和周向的运动，实现对第一弧形区域的检测，检测过程中，超声导波激励探头激励超声导波信号，超声导波接收探头接收从激励时刻开始的完整信号并通过CAN总线上传至监控装置；

5）第一弧形区域检测完成后，按照上述的方式依次切换至其余的弧形区域进行检测，检测的信号通过CAN总线上传至监控装置，监控装置对各个弧形区域上传的信号进行处理，进行区域间计算比较，以凸显真实损伤，剔除误报损伤，在监控装置的显示屏幕上显示检测结果。

7.根据权利要求6所述的特种车辆传动轴损伤检测成像方法，其特征在于：步骤5中，弧形区域内损伤成像方法采用时间反转成像方法，即通过区域内的超声导波传感器分别激励特定超声导波信号对各个弧形区域进行检测，各个弧形区域全部检测完成后，在监控装置上通过图像的叠加使损伤位置、大小以及损伤程度通过颜色的深浅凸显出来，达到损伤检测的目的。

8.据权利要求6所述的特种车辆传动轴损伤检测成像方法，其特征在于：所述的超声导波激励探头的激励信号选用正弦调制的窄带激励信号。