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原文传递基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统

专利名称：	基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统
摘要：	本实用新型公开了一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，本系统包括：主控制器、数模转换器、信号调理模块、模拟多路开关模块、移相器组和传感器；本实用新型的基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励方法，能在单控制器产生单路信号的情况下实现阵列式传感器的分时激励功能，使阵列式传感器中单个晶振激发出的信号聚集成一个具有高信噪比、高能量、能在焊缝中远距离传播的超声导波信号。此系统可应用于表面曲率不均、结构复杂的大工件焊缝缺陷检测中，应用前景广阔。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	孔德祯;姚滔;李璇;刘鑫;温俊杰;许桢英
专利状态：	有效
申请日期：	2018-10-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201821789507.X
公开号：	CN209198393U
分类号：	G01N29/34(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，包括依次相连的主控制器(11)、数模转换器(12)、信号调理模块(13)、分时激励模组(14)和传感器(15)；所述主控制器(11)用于产生特征导波专用阵列式传感器的激励信号，并能提供地址信号和控制信号，控制着整个系统的运作；所述数模转换器(12)紧接于主控制器后，将主控制器(11)所产生的数字信号实时转换为模拟信号，为系统提供模拟激励信号；所述信号调理模块(13)紧接于数模转换器(12)的输出端，将模拟信号滤波、放大，滤除信号的高次谐波与干扰信号，提高信号的信噪比、信号的幅值；所述分时激励模组(14)包括模拟多路开关模块(141)和移相器组(142)，由模拟多路开关模块(141)逐次依据给定的延时时间选通信号通路，并通过移相器组(142)根据每路的延时时间进行精确移相，再将单路信号接入相应的传感器(15)中，实现分时激励；所述传感器(15)由多组压电片组组成，结合所述分时激励模组(14)，使压电片组与组之间产生的信号有一定相位差，结合压电片组在焊缝上的接触点不同而导致的信号时间差，将多个单路信号叠加成一个能量更大的导波信号。 2.根据权利要求1所述的一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，所述模拟多路开关模块(141)具有多路信号选通，在电路中能实现模拟信号的通与断；所述移相器组(142)具有单路信号的相移作用，包括多个移相器，其数量由传感器中压电片组的组数决定。 3.根据权利要求1所述的一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，所述主控制器(11)具体还包括给所述模拟多路开关模块(141)提供开关选通的地址信号和控制信号，利用计时器产生的延时来逐次控制开关的通断，以实现分时激励。 4.根据权利要求1或2所述的一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，所述移相器组(142)中的每一个移相器都由第一阻抗匹配器(14211)、一个二阶全通滤波器(14212)和第二阻抗匹配器(14213)串联组成，保证移相作用的同时实现能量传输的最大化。 5.根据权利要求4所述的一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，所述二阶全通滤波器(14212)中设计有一个可变电阻器(R1)，通过改变所述可变电阻器(R1)的阻值来改变二阶全通滤波器(14212)的相移大小，而具体的相移值主要靠所述主控制器(11)对每一路信号设置的延时时间来产生相应的移相控制脉冲。 6.根据权利要求5所述的一种基于特征导波的焊缝缺陷检测专用阵列式传感器的分时激励系统，其特征在于，可变电阻器(R1)由数字电位计(R)与一个微小电阻(R0)并联构成，当数字电位计(R)的阻值改变时，引起可变电阻器(R1)阻值的变化大小不仅取决于电位计(R)，也取决于微小电阻(R0)，并联的微小电阻(R0)的阻值越小，数字电位计(R)阻值改变对可变电阻器(R1)的影响越小，对移相器的影响也就越小。
所属类别：	实用新型