[发明专利]一种基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：包括支架，支架底部设置有导向轮和驱动轮，驱动轮通过第一电机驱动，支架上设置有控制器、超声波相控阵探伤仪；

所述支架上设置有转动平台，转动平台通过第二电机驱动，转动平台上沿水平方向设置有丝杠，丝杠通过第三电机驱动，丝杠上套设有滑块，滑块与丝杠螺纹连接；滑块上固定设置超声波相控阵矩阵探头，矩阵探头与超声波相控阵探伤仪信号连接；

所述支架上安装有两个超声波传感器，两个超声波传感器垂直设置，一个用于测量检测装置到闸门侧边的距离，另一个用于测量检测装置到闸门底部的距离；

第一电机、第二电机、第三电机、两个超声波传感器和超声波相控阵探伤仪均与控制器信号连接；

所述支架上开设有扇形通孔，转动平台的底座与第二电机的输出轴通过联轴器连接，转动平台通过轴承与支架转动连接；

所述第二电机驱动转动平台转动，带动丝杠一起转动，丝杠位于扇形通孔上方，超声波相控阵矩阵探头位于扇形通孔中；

所述扇形通孔两个弧形侧壁的边缘均开设有弧形滑槽，丝杠的两端通过轴承与转臂转动连接，转臂固定在转动平台上；转臂上设置有两个滚轮，两个滚轮分别活动式卡设在对应的滑槽中；

在检测过程中，第二电机驱动转动平台转动，带动转臂在扇形通孔上方区域中转动；同时，第三电机驱动丝杠转动带动，带动滑块和超声波相控阵矩阵探头沿丝杠长度方向移动；即超声波相控阵矩阵探头在沿闸门宽度方向移动时，同时在一定角度内扫射，则同时对闸门进行大面积的检测；超声波相控阵探伤仪检测信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测装置的具体位置，即缺陷的具体位置。

2.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：所述弧形滑槽两端和转臂的两端均设置有限位开关，限位开关与控制器之间信号连接。

3.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：所述转臂上设置有滑杆，滑杆与丝杠平行设置，滑块上开设有通孔，滑块通过通孔活动式套设在滑杆上。

4.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：还包括清除机构，清除机构包括铲板和毛刷组件，其中铲板设置在支架前端，倾斜设置，用于铲除闸门上的污泥、苔藓；

所述毛刷组件包括第四电机、转动轴、转盘和毛刷，第四电机固定设置在支架上，第四电机的输出轴通过联轴器与转动轴连接，转动轴的另一端与转盘固连，毛刷连接在转盘上。

5.根据权利要求4所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：所述铲板与支架铰接，铲板的上表面与一个弹簧的一端连接，铲板的下表面与一个弹簧的一端连接，两个弹簧的另一端均与支架连接。

6.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：还包括上位机，控制器与上位机之间通过电缆连接，并采用串口通信。

7.根据权利要求1所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置，其特征在于：所述驱动轮通过涡轮蜗杆驱动，涡轮蜗杆安装在壳体中，壳体固定在支架底部，第一电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，涡轮的转轴两端伸出壳体后分别与对应的驱动轮连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于相控阵超声波探伤仪的闸门检测装置的检测方法，其特征在于，包括：

将闸门检测装置放置在待检测闸门的上端一个顶点处，通过两个超声波传感器测得机器人到闸门另一侧边的距离和机器人到闸门底部的距离，即测得整个闸门的尺寸，并将整个闸门的尺寸信息发给控制器，控制器中的计算模块以该顶点为坐标原点，以闸门的宽度方向为X轴，以闸门的高度方向为Y轴，建立直角坐标系；

控制器中的计算模块规划出检测装置的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线沿闸门高度方向逐层向上移动进行检测；在检测过程中，第二电机驱动转动平台转动，带动转臂在扇形通孔上方区域中转动；同时，第三电机驱动丝杠转动带动，带动滑块和超声波相控阵矩阵探头沿丝杠长度方向移动；即超声波相控阵矩阵探头在沿闸门宽度方向移动时，同时在一定角度内扫射，则同时对闸门进行大面积的检测；超声波相控阵探伤仪检测信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测装置的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。