專(zhuān)利名稱(chēng)：電器開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種電器開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電觸頭是電器開(kāi)關(guān)中的關(guān)鍵組成部件，電觸頭包括觸點(diǎn)和支承體兩部分，觸點(diǎn)與支承體結(jié)合質(zhì)量的好壞直接影響到電器開(kāi)關(guān)能否可靠穩(wěn)定的工作。觸頭結(jié)合質(zhì)量檢測(cè)的傳統(tǒng)方法主要采用的是破壞性試驗(yàn)方法。破壞性試驗(yàn)方法是用工具沿著結(jié)合面將觸點(diǎn)剔除，使結(jié)合界面暴露，通過(guò)估計(jì)用力的大小和結(jié)合面的結(jié)合率來(lái)判斷結(jié)合質(zhì)量的好壞。這種方法顯然存在很多弊端，不能夠準(zhǔn)確檢測(cè)結(jié)合質(zhì)量。此外，一些非破壞性試驗(yàn)方法如X射線(xiàn)方法和紅外成像方法也被用于觸頭結(jié)合質(zhì)量的檢測(cè)，但是由于這些方法所需的設(shè)備昂貴，對(duì)缺陷的分辨力較低，一般難以被廣泛采用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，該方法和系統(tǒng)能夠快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的檢測(cè)觸頭結(jié)合質(zhì)量。本發(fā)明利用超聲無(wú)損檢測(cè)原理和圖像處理技術(shù)，采用水浸聚焦探頭對(duì)開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，對(duì)每一點(diǎn)的超聲反射回波檢波信號(hào)采樣，組成結(jié)合面的超聲掃描圖像，選取合適閾值，運(yùn)用圖像處理的方法分離超聲圖像中的結(jié)合區(qū)域與未結(jié)合區(qū)域，并且計(jì)算界面結(jié)合率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供實(shí)現(xiàn)上述方法的檢測(cè)系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的采用如下技術(shù)方案。
一種觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，包括以下步驟(1)將被測(cè)工件裝配于檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)水槽中的夾具上，其目的是要保證工件被測(cè)結(jié)合界面與超聲入射聲束垂直；(2)調(diào)整檢測(cè)參數(shù)，主要檢測(cè)參數(shù)包括材料聲速、觸頭厚度、探頭掃描范圍等；(3)將探頭置于觸頭上方，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，三維精密掃描平臺(tái)對(duì)被測(cè)結(jié)合面自動(dòng)聚焦；(4)根據(jù)反射回波檢波信號(hào)確定采樣閘門(mén)位置；(5)對(duì)被測(cè)結(jié)合面進(jìn)行自動(dòng)掃描，并且實(shí)時(shí)成像；(6)分析結(jié)合面超聲圖像，選取合適閾值，分割結(jié)合區(qū)域與未結(jié)合區(qū)域，并且計(jì)算界面結(jié)合率；(7)自動(dòng)生成并且打印檢測(cè)報(bào)告。
所述方法中超聲圖像的分割與結(jié)合率的計(jì)算中選取的閾值由以下方法得到對(duì)同一類(lèi)型的不同工件進(jìn)行檢測(cè)并且記錄超聲圖像，將檢測(cè)后的工件經(jīng)過(guò)鋸刨磨加工，除去接頭支承體(銅)，直到銅層厚度大約0.3mm左右，然后用三氯化鐵溶液浸泡進(jìn)行腐蝕，等銅層完全除去后，將試樣取出，接頭只剩下結(jié)合面和上層銀觸點(diǎn)，結(jié)合面清晰可見(jiàn)，用數(shù)碼相機(jī)對(duì)結(jié)合面拍照，采用圖像處理的方法計(jì)算結(jié)合面的實(shí)際結(jié)合率，根據(jù)此結(jié)果選取適當(dāng)閾值計(jì)算工件超聲圖像的結(jié)合率，使得計(jì)算結(jié)合率與實(shí)際結(jié)合率一致，確定該工件的閾值。對(duì)同類(lèi)型不同工件進(jìn)行同樣的操作，對(duì)多個(gè)工件閾值取平均值，就得到了該類(lèi)型工件的閾值。
所述方法具有廣泛適用性，不僅適用于高壓開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的檢測(cè)，也適用于低壓開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的檢測(cè)，同時(shí)該方法適用于觸頭釬焊界面、點(diǎn)焊界面和燒結(jié)界面的檢測(cè)。
所述方法可以對(duì)觸頭計(jì)算整體結(jié)合率，也可以計(jì)算觸頭局部的結(jié)合率。
所述方法可以計(jì)算矩形觸頭的結(jié)合率，也可以計(jì)算其他形狀(如圓形、橢圓形、梯形和非規(guī)則形狀)觸頭的結(jié)合率。
實(shí)現(xiàn)上述方法的一種開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是包括超聲信號(hào)發(fā)生器、探頭、三維精密掃描平臺(tái)、圖像采集卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源、帶有系統(tǒng)軟件的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及打印機(jī)，通過(guò)電聯(lián)接構(gòu)成；其中圖像采集卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡、打印機(jī)分別與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡上連接有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源，并通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源并與三維精密掃描平臺(tái)連接；圖像采集卡通過(guò)超聲信號(hào)發(fā)生器和三維精密掃描平臺(tái)實(shí)現(xiàn)連接；探頭分別與圖像采集卡和三維精密掃描平臺(tái)連接。
本發(fā)明由于采用了超聲無(wú)損檢測(cè)原理和圖像處理方法，能夠準(zhǔn)確、可靠實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)。


附圖1為電器開(kāi)關(guān)觸頭超聲無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。
附圖2為自動(dòng)掃描檢測(cè)系統(tǒng)原理圖。
附圖3為圖像采集卡電路原理框圖。
附圖4為系統(tǒng)軟件原理框圖。
附圖5為硬幣表面超聲掃描圖像。
附圖6為高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)檢測(cè)圖像和實(shí)物圖像對(duì)照?qǐng)D，其中(a)為檢測(cè)圖像，(b)為實(shí)物圖像。
附圖7為低壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)檢測(cè)圖像和實(shí)物圖像對(duì)照?qǐng)D，其中(a)、(c)、(e)分別為矩形、梯形和不規(guī)則形狀觸頭的檢測(cè)圖像，(b)(d)(f)分別為矩形、梯形和不規(guī)則形狀觸頭結(jié)合界面的實(shí)物圖像。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
附圖1為電器開(kāi)關(guān)出點(diǎn)結(jié)合質(zhì)量超聲無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(以下稱(chēng)工業(yè)PC機(jī))7和圖像采集卡4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡5以及打印機(jī)8連接。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡與驅(qū)動(dòng)電源6連接。工業(yè)PC機(jī)7通過(guò)系統(tǒng)軟件9向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡發(fā)出指令，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源作用使三維精密掃描平臺(tái)3帶動(dòng)探頭2運(yùn)動(dòng)，完成自動(dòng)聚焦或者自動(dòng)掃描。探頭2受到超聲發(fā)射接收器1的激發(fā)作用，發(fā)射出一定頻率與強(qiáng)度的超聲波，在觸頭結(jié)合界面發(fā)生反射，反射波被探頭接收，由超聲發(fā)射接收器將反射波傳送到圖像采集卡，由圖像采集卡在系統(tǒng)軟件作用下進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)交換存儲(chǔ)與超聲成像。并由系統(tǒng)軟件對(duì)超聲圖像進(jìn)行顯示處理，同時(shí)對(duì)結(jié)合質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果由打印機(jī)以檢測(cè)報(bào)告的型式輸出。
附圖2是自動(dòng)掃描檢測(cè)系統(tǒng)原理圖。X、Y、Z軸采用絲杠傳動(dòng)，由步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)動(dòng)力。其絲杠可以選用直線(xiàn)絲杠或者是滾珠絲杠，其運(yùn)動(dòng)速度10mm/s～200mm/s。X軸10與Y軸11帶動(dòng)探頭水平運(yùn)動(dòng)，完成掃描功能，Z軸12帶動(dòng)探頭垂直運(yùn)動(dòng)，完成自動(dòng)聚焦功能。水槽13中的水起到耦合劑的作用。夾具14的作用是保證工件被測(cè)結(jié)合界面與超聲入射聲束垂直。
附圖3是圖像采集卡電路原理框圖。圖像采集卡電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換通道15、時(shí)鐘發(fā)生器16、窗口控制器17、A、B、C掃描方式選擇電路18、測(cè)聲速電路19、DMA通道20、圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)21及總線(xiàn)管理電路22組成。圖像采集卡的輸入信號(hào)包括回波RF信號(hào)和檢波信號(hào)、超聲信號(hào)發(fā)生器同步觸發(fā)信號(hào)以及閘門(mén)信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換通道由信號(hào)調(diào)整電路23和高速AD轉(zhuǎn)換器24組成。信號(hào)調(diào)整電路由低噪聲、高精度、高速度的寬帶運(yùn)算放大器構(gòu)成，其作用是將輸入信號(hào)調(diào)整到AD轉(zhuǎn)換器所需范圍之內(nèi)，高速AD轉(zhuǎn)換器采用AD9058，，轉(zhuǎn)換精度為8位，最高采樣速度為50MSPS，RF信號(hào)與檢波信號(hào)由模數(shù)轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和采樣。時(shí)鐘發(fā)生器由起振電路和分頻器組成，起振電路是一個(gè)高精度的帶溫度補(bǔ)償?shù)呐P式晶體振蕩器，它產(chǎn)生80MHz的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)分頻器作用產(chǎn)生40MHz和20MHz的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘發(fā)生器為整個(gè)接口電路提供了一個(gè)時(shí)鐘基準(zhǔn)，使整個(gè)電路協(xié)調(diào)工作。測(cè)聲速電路由兩片D觸發(fā)器和一片8254可編程計(jì)數(shù)器組成，測(cè)聲速電路通過(guò)計(jì)算閘門(mén)信號(hào)的位置來(lái)確定聲波的實(shí)際聲速，同時(shí)確定缺陷采樣起始點(diǎn)。ABC掃描選擇電路由一片8254可編程計(jì)數(shù)器構(gòu)成，其作用是使電路完成A、B、C掃描功能，在A掃描時(shí)，模數(shù)通道采集RF信號(hào)，在B、C掃描時(shí)采集檢波信號(hào)。窗口控制器由一片8254可編程計(jì)數(shù)器，一片GAL16V8A芯片和一片D觸發(fā)器組成，其作用是確定超聲檢測(cè)的掃描范圍。DMA通道由DMA控制器、地址發(fā)生器和內(nèi)部總線(xiàn)組成。DMA控制器的作用是產(chǎn)生DMA所需的各種控制信號(hào)。地址發(fā)生器由4片4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(74F161)組成，產(chǎn)生16位地址。內(nèi)部總線(xiàn)包括16位地址總線(xiàn)，8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。DMA通道使圖像采集卡獨(dú)立于計(jì)算機(jī)，自動(dòng)完成圖像數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用2片CY7C198靜態(tài)RAM，它是一個(gè)12ns的32K×8的芯片，圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)總?cè)萘繛?4K?？偩€(xiàn)管理電路由兩片GAL16V8A芯片和兩片GAL20V8A芯片組成。
附圖4是系統(tǒng)軟件原理框圖。系統(tǒng)軟件在Windows 98平臺(tái)下，由Visual C++開(kāi)發(fā)而成，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊25、參數(shù)輸入模塊26、接口電路初始化模塊27、自動(dòng)聚焦模塊28、A、B、C掃描模塊29、聲速測(cè)定模塊30、信號(hào)和圖像處理模塊31、缺陷分析和判定模塊32等組成。數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊包括圖像數(shù)據(jù)庫(kù)33和檢測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)34兩部分。圖像參數(shù)的輸入可以直接輸入，也可以調(diào)用檢測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。參數(shù)輸入后，接口電路根據(jù)參數(shù)進(jìn)行初始化，這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行聲速測(cè)定或者是自動(dòng)聚焦。自動(dòng)聚焦后，選擇A、B、C掃描方式對(duì)工件進(jìn)行掃描，掃描結(jié)束后利用信號(hào)與圖像處理模塊對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行處理，進(jìn)一步可以利用缺陷分析和判定模塊對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
采用本發(fā)明的方法，被測(cè)工件可以是高壓開(kāi)關(guān)觸頭，也可以是低壓開(kāi)關(guān)觸頭；被測(cè)工件可以是釬焊觸頭結(jié)合，也可以是燒結(jié)觸頭界面結(jié)合或點(diǎn)焊觸頭結(jié)合，所述界面結(jié)合率可以是觸頭整體面積的結(jié)合率，也可以是觸頭局部面積的結(jié)合率，觸頭形狀可以是矩形也可以是其他形狀。
材料聲速采用標(biāo)稱(chēng)縱波聲速，對(duì)于銀合金材料的觸頭，材料聲速選取銀的標(biāo)稱(chēng)縱波聲速3600m/s。
掃描采樣間距可以根據(jù)分辨率要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，圖像像素級(jí)可以選擇256級(jí)或者16級(jí)，圖像顯示可以采用偽彩色圖像或者灰度圖像兩種方式。
實(shí)施例1參照附圖5，附圖5為一元硬幣表面掃描圖像，由圖5可以看出，運(yùn)用本發(fā)明的方法與檢測(cè)系統(tǒng)能夠正確對(duì)硬幣表面成像，而且分辨率較高，因此證明了本發(fā)明的可行性和有效性。
實(shí)施例2參照附圖6，附圖6為高壓開(kāi)關(guān)觸頭環(huán)形釬焊界面的檢測(cè)圖像與實(shí)物照片。由附圖5可以看出，檢測(cè)圖像與實(shí)物照片有較好的一致性，檢測(cè)圖像準(zhǔn)確的反映了觸頭與支承體之間界面的結(jié)合情況。采用本發(fā)明所述的方法計(jì)算得到該類(lèi)型工件的分割閾值為120，附圖6中的觸頭的分割閾值120，結(jié)合率為72％。
實(shí)施例3參照附圖7，附圖7為低壓開(kāi)關(guān)觸頭檢測(cè)圖像與實(shí)物照片。(a)、(c)、(e)分別為矩形、梯形和不規(guī)則形狀觸頭的檢測(cè)圖像，(b)(d)(f)分別為矩形、梯形和不規(guī)則形狀觸頭結(jié)合界面的實(shí)物圖像。(a)為分割閾值130，結(jié)合率71％；(c)為分割閾值140，結(jié)合率84％；(e)為分割閾值120，結(jié)合率92％。附圖5可以看出，檢測(cè)圖像與實(shí)物照片有較好的一致性。通過(guò)計(jì)算得到表1所示的結(jié)果。由此可以看出，該發(fā)明不僅適用于高壓開(kāi)關(guān)觸頭的檢測(cè)，也適用于低壓開(kāi)關(guān)觸頭的檢測(cè)。
表1不同形狀觸頭的檢測(cè)結(jié)果工件形狀 分割閾值 結(jié)合率％矩形 130 71梯形 140 84不規(guī)則形狀 120 9權(quán)利要求
1.一種開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將被測(cè)工件裝配于檢測(cè)系統(tǒng)水槽中的夾具上，使工件的觸頭被測(cè)結(jié)合界面與超聲入射聲束垂直；(2)調(diào)整檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，檢測(cè)參數(shù)主要包括材料聲速、觸頭厚度、探頭掃描范圍；(3)將探頭置于觸頭上方，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，三維精密掃描平臺(tái)帶動(dòng)探頭對(duì)被測(cè)結(jié)合面自動(dòng)聚焦；(4)根據(jù)反射回波檢波信號(hào)確定采樣閘門(mén)位置；(5)對(duì)被測(cè)結(jié)合面進(jìn)行自動(dòng)掃描，并且實(shí)時(shí)成像；(6)分析結(jié)合面超聲圖像，選取閾值，分割結(jié)合區(qū)域與未結(jié)合區(qū)域，并且計(jì)算界面結(jié)合率；(7)自動(dòng)生成并且打印檢測(cè)報(bào)告。
2.按照權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于，所述被測(cè)工件可以是高壓開(kāi)關(guān)觸頭，也可以是低壓開(kāi)關(guān)觸頭；被測(cè)工件可以是釬焊觸頭結(jié)合，也可以是燒結(jié)觸頭界面結(jié)合或點(diǎn)焊觸頭結(jié)合，所述界面結(jié)合率可以是觸頭整體面積的結(jié)合率，也可以是觸頭局部面積的結(jié)合率，觸頭形狀可以是矩形也可以是其他形狀。
3.按照權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于，材料聲速采用標(biāo)稱(chēng)縱波聲速，對(duì)于銀合金材料的觸頭，材料聲速選取銀的標(biāo)稱(chēng)縱波聲速3600m/s。
4.按照權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于，掃描采樣間距可以根據(jù)分辨率要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，圖像像素級(jí)可以選擇256級(jí)或者16級(jí)，圖像顯示可以采用偽彩色圖像或者灰度圖像兩種方式。
5.按照權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法，其特征在于，超聲圖像的分割與結(jié)合率的計(jì)算中選取的閾值由以下方法得到對(duì)同一類(lèi)型的不同工件進(jìn)行檢測(cè)并且記錄超聲圖像，將檢測(cè)后的工件經(jīng)過(guò)鋸刨磨加工，除去觸頭的銅支承體，直到銅層厚度為0.3mm左右，然后用三氯化鐵溶液浸泡進(jìn)行腐蝕，等銅層完全除去后，將試樣取出，接頭只剩下結(jié)合面和上層銀觸點(diǎn)，結(jié)合面清晰可見(jiàn)，用數(shù)碼相機(jī)對(duì)結(jié)合面拍照，采用圖像處理的方法計(jì)算結(jié)合面的實(shí)際結(jié)合率，根據(jù)此結(jié)果選取適當(dāng)閾值計(jì)算工件超聲圖像的結(jié)合率，使得計(jì)算結(jié)合率與實(shí)際結(jié)合率一致，確定該工件的閾值。對(duì)同類(lèi)型不同工件進(jìn)行同樣的操作，對(duì)多個(gè)工件閾值取平均值，就得到了該類(lèi)型工件的閾值。
6.一種開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括超聲信號(hào)發(fā)生器1、探頭2、三維精密掃描平臺(tái)3、圖像采集卡4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡5、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源6、帶有系統(tǒng)軟件9的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)7以及打印機(jī)8，通過(guò)電聯(lián)接構(gòu)成。其中圖像采集卡4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡5、打印機(jī)8分別與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)7連接；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡5上連接有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源6，并通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源6與三維精密掃描平臺(tái)3連接；圖像采集卡4通過(guò)超聲信號(hào)發(fā)生器1和三維精密掃描平臺(tái)3實(shí)現(xiàn)連接；探頭2分別與圖像采集卡4和三維精密掃描平臺(tái)3連接。
7.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述三維精密掃描平臺(tái)3由X軸10、Y軸11、Z軸12三維運(yùn)動(dòng)模塊組成，每一維運(yùn)動(dòng)模塊由絲杠和電機(jī)組成，X軸10和Y軸11使探頭實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)，Z軸12使探頭實(shí)現(xiàn)垂直運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集卡電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換通道15、時(shí)鐘發(fā)生器16、窗口控制器17、A、B、C掃描方式選擇電路18、測(cè)聲速電路19、DMA通道20、圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)21及總線(xiàn)管理電路22組成；圖像采集卡的輸入信號(hào)包括回波RF信號(hào)和檢波信號(hào)、超聲信號(hào)發(fā)生器同步觸發(fā)信號(hào)以及閘門(mén)信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述三維精密掃描平臺(tái)3的絲杠可以選用直線(xiàn)絲杠或者是滾珠絲杠，電機(jī)可以選用步進(jìn)電機(jī)或者是伺服電機(jī)，其運(yùn)動(dòng)速度10mm/s～200mm/s。
10.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)軟件9由數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊25、接口電路初始化模塊26、參數(shù)輸入模塊27、自動(dòng)聚焦模塊28、A、B、C掃描模塊29、聲速測(cè)定模塊30、信號(hào)和圖像處理模塊31、缺陷分析和判定模塊32組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電器開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的超聲成像無(wú)損檢測(cè)方法及其檢測(cè)系統(tǒng)，基于超聲無(wú)損檢測(cè)原理和圖像處理方法，采用水浸聚焦探頭對(duì)開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，對(duì)每一點(diǎn)的超聲反射回波檢波信號(hào)采樣，組成結(jié)合面的超聲掃描圖像，選取合適閾值，運(yùn)用圖像處理的方法分離超聲圖像中的結(jié)合區(qū)域與未結(jié)合區(qū)域，并且計(jì)算界面結(jié)合率。檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)由超聲信號(hào)發(fā)生器、探頭、三維精密掃描平臺(tái)、圖像采集卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及系統(tǒng)軟件組成。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，具有檢測(cè)準(zhǔn)確、高效、可靠等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)觸頭結(jié)合質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/06GK1542448SQ20031010589
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者王裕文, 薛錦, 張廣明, 馬宏偉, 潘希德, 曹宗杰, 陳懷東, 張育林, 吳勇, 王久洪, 朱良峰 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)