[发明专利]一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声设备

说明书

本发明公开了一种小型便于携带的高精度的测量应力和厚度的超声检测设备。其中，该超声测量应力和厚度的检测设备包括：外壳、超声信号发射模块、超声信号接收模块、电源模块、信号处理模块；所述超声信号发射模块和超声信号接收模块固定在外壳内部；所述外壳前面板上开有用于超声信号发射和超声信号接收以及信号处理模块相互通信连接的接口；所述超声信号发射模块通过外壳上的发射接口与超声发射探头相连；所述超声信号采集模块通过外壳上的接收接口与超声接收探头相连；所述信号处理模块通过通信接口通过外壳上的接口与超声信号发射模块、超声信号接收模块相连，用于处理采集的超声信号进行超声应力数据和超声测厚数据的计算；所述外壳上有至少一对螺孔，用于设备固定或与背肩带连接用于便携移动。该小型便携超声应力检测设备的金属壳体外形尺寸不超过25cm*12cm*7cm，重量不超过1.5kg，非常小巧，重量轻，便于携带，配合背肩带随身穿戴用于超声应力设备的携带和检测，方便压力容器和管道爬上爬下野外检测。

技术领域

本发明属于超声无损检测领域，具体的涉及一种小型便于携带的同时测量应力和厚度的超声检测设备。

技术背景

压力容器和管道广泛应用于现代工业中，为了保证其有效而安全的运行，需要测量和监控容器内的压力值，同时对材料的厚度通常也需要检测；轨道列车车体主要为型材或板材，在原材料生产过程及焊接工艺会导致翘曲变形、降低结构刚度、工件强度下降、影响尺寸稳定产生变形及开裂缺陷，需要检测残余应力值。金属材料内部应力的大小及其变化是衡量其可靠性的主要参考指标。而超声波所固有的特性,如穿透能力强、仪器设备简单、测量速度快、低成本等，因此利用超声波无损检测金属材料表面和内部的应力状况具有极大的潜力。

但是现有的超声应力测量分析仪采用的超声脉冲信号产生设备及超声信号采集设备体积较大，并没有很好的缩小体积，顶多是能跟便携工控机集成到一起，本身的超声检测模块叠加工控机之后体积大，质量重，在携带时往往比较费力，不够方便，检测时无法随身携带，且压力容器和管道检测时需要爬上趴下困难很大，无法随身携带。而且测厚一般是采用专门的超声测厚仪，超声测厚与超声应力也没有集成到一起。针对超声设备携带不便，专利CN201820951986.4提出的解决方法是专门设计了一套带有底板、推杆、滚轮、升降结构的平台来放置设备，虽然一定程度上便于移动，但是却相当于额外增加了一个小推车功能的机械结构，反而带来额外的不便。目前并没有找到制备更小型的易于携带的便携超声应力设备的解决方案.

发明内容

现有的超声应力检测设备因为其对超声应力发射和采集模块要求较高，普遍采用PCIE接口进行通信，导致模块只能集成在笔记本或工控机或台式机的主板上，难以集成到小型模块上。本发明基于自主开发的超声模块实现了以太网通信协议，将该协议与超声应力检测处理模块进行集成从而实现了小型化、便携化的可能，而这些是目前现有设备都没有实现的解决方案。为解决现有超声应力检测模块与便携工控机集成到一起后体积大质量重、不便于携带、不便于移动、检测时需要爬上趴下无法随身携带等问题，为实现制备体积小、重量轻、方便随身携带的超声应力设备，本发明实施例提供了一种小型便于携带的高精度测量应力和厚度的超声检测设备，其特征在于，包括：外壳、超声信号发射模块、超声信号接收模块、电源模块、信号处理模块；所述超声信号发射模块和超声信号接收模块固定在外壳内部；所述电源模块包括直流电源模块和/或锂电池模块，用于给设备供电；所述外壳前面板上开有用于超声信号发射和超声信号接收以及信号处理模块相互通信连接的接口；所述超声信号发射模块通过外壳上的发射接口与超声发射探头相连；所述超声信号采集模块通过外壳上的接收接口与超声接收探头相连；所述信号处理模块通过通信接口通过外壳上的接口与超声信号发射模块、超声信号接收模块相连，用于处理采集的超声信号进行超声应力数据和超声测厚数据的计算；所述外壳上有至少一对螺孔，用于设备固定或与背肩带连接用于便携移动。

该设备既可以通过外壳内部的直流电源模块连接直流电为超声信号发射和超声信号采集模块供电外，还可以通过外置的锂电池模块为设备供电；进一步地，所述锂电池模块包括锂电池滑动底座和锂电池组，所述锂电池滑动底座通过螺丝固定在所述外壳外部，所述锂电池组上有滑动接口与锂电池滑动底座固定，可以通过更换锂电池组持续为设备供电。