專利名稱：鐵路車軸電腦超聲波探傷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲波檢測(cè)儀器，特別是一種對(duì)鐵路車輛的車軸進(jìn)行檢測(cè)的儀器。
鐵路車軸是火車的關(guān)鍵部件之一，它的質(zhì)量好壞直接影響鐵路的行車安全，為了確保行車安全，必須對(duì)新制和修舊車軸進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)在役使用的車軸也必需經(jīng)常進(jìn)行疲勞裂紋檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，而目前使用的超聲波探傷儀為模擬式普通探傷儀，對(duì)車軸檢查的針對(duì)性不強(qiáng)，還要依靠人工記錄、分析和判斷故障，明顯存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、檢測(cè)速度慢和自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種針對(duì)性強(qiáng)，檢測(cè)速度快，能自動(dòng)分析和判斷故障并能自動(dòng)記錄的自動(dòng)化程度較高的鐵路車軸電腦超聲波探傷儀。
本實(shí)用新型的技術(shù)措施是在現(xiàn)有的超聲波探傷儀的基礎(chǔ)上，主要是將放大器的增益控制由手動(dòng)的機(jī)械式波段開關(guān)改為由中央處理器根據(jù)指令自動(dòng)進(jìn)行控制的程控放大器，配合原有通用軟件基礎(chǔ)上增編的直探頭車軸探傷和橫波車軸探傷及小角度車軸探傷的專用軟件，使儀器的針對(duì)性更強(qiáng)，能根據(jù)預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判定被檢車軸是否合格，該儀器的電路由以下常用電路組成，即由超聲波發(fā)射/接收電路、衰減器、放大器、檢波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮電路、中央處理器、時(shí)序電路、顯示控制電路、顯示器、大容量不掉電存儲(chǔ)器、輸入/輸出控制電路、打印機(jī)接口、通信接口和鍵盤組成，其中的放大器為程控放大器，該程控放大器由集成電路視頻放大器U1、D/A轉(zhuǎn)換器U2、運(yùn)算放大器U3、三端電壓調(diào)整器U4和場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電容C1-C3、電阻R1-R3組成，其連接關(guān)系是從衰減器輸出的回波信號(hào)經(jīng)C2接U1的1腳，U1輸出端的第7腳經(jīng)C1接檢波器的輸入端，U1的4腳接Q1源極、11腳接Q1漏極、5腳接-8V電源、10腳接+8V電源、14腳接地、其余腳不連接，Q1柵極接C3和R1，C3另一端接地，R1另一端接U3的6腳和U2的11腳，U3的2腳接U2的13腳，U3的3腳接地、4腳接-12V、7腳接+12V電源、其余腳不接，U4的1腳接R2和R3，R2另一端接地，R3另一端接U4的2腳和U2的10腳，U2的低八位數(shù)據(jù)輸入端D0-D7分別接中央處理器的數(shù)據(jù)輸出端D0-D7端，U2的高四位數(shù)據(jù)輸入端D8-D11分別接中央處理器的數(shù)據(jù)輸出端D0-D3端，U2的1腳和2腳和21腳接中央處理器的VCA端，U2的22腳和23腳接中央處理器的DL/DH端，U2的3腳和12腳和14腳接地，U2的24腳接+5V電源，U4的3腳接+12V。
附

圖1是本實(shí)用新型的總體電路方框圖；附圖2是本實(shí)用新型的程控放大器電路連接關(guān)系圖。
參見附圖1，該儀器在中央處理器和時(shí)序電路的控制下，經(jīng)過發(fā)射/接收電路完成超聲波的發(fā)射和接收，衰減器用來衰減強(qiáng)度過大的接收信號(hào)，放大器對(duì)接收到的弱信號(hào)作放大處理，檢波器從載波信號(hào)中檢出反映車軸狀況的回波信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將上述信號(hào)由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，程控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮電路完成對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮處理，中央處理器將壓縮后的波形數(shù)據(jù)和字符圖形數(shù)據(jù)一起送入顯示控制電路，在時(shí)序電路的配合下，顯示控制電路將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)供顯示器使用，儀器內(nèi)置大容量不掉電存儲(chǔ)器可將儀器的工作參數(shù)、操作人員輸入的探傷數(shù)據(jù)以及采集到的回波信號(hào)等在關(guān)機(jī)后也能保存較長(zhǎng)時(shí)間，供事后檢索、打印或轉(zhuǎn)存到電腦中，輸入/輸出控制電路通過連接鍵盤，使探傷人員能對(duì)儀器進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，打印機(jī)接口電路驅(qū)動(dòng)打印機(jī)輸出探傷結(jié)果，通信接口電路連接到計(jì)算機(jī)上能通過計(jì)算機(jī)遙控儀器工作并轉(zhuǎn)存儀器存儲(chǔ)器中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。為了使本儀器能正常工作，必須要將放大器中的增益開關(guān)由人工控制的波段開關(guān)改為由中央處理器根據(jù)鍵盤指令進(jìn)行自動(dòng)控制，所以，程控放大器是其中的一個(gè)關(guān)鍵，該程控放大器的電路連接關(guān)系如圖2所示，圖中的U1為L(zhǎng)M733等型號(hào)的視頻放大器，U2為DAC1210等型號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換器，U3為L(zhǎng)F356等型號(hào)的運(yùn)算放大器，U4為L(zhǎng)M317等型號(hào)的三端可調(diào)式電壓調(diào)整器，Q1為3DJ7等型號(hào)的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。工作時(shí)，從中央處理器輸出的數(shù)據(jù)由DL/DH控制從D0-D7端分別寫入U(xiǎn)2的低8位和高4數(shù)據(jù)輸入端，從U2的13腳輸出的電流信號(hào)經(jīng)U3轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)作為Q1的柵極電壓，U4的輸出電壓接U2的10腳作為參考電壓，調(diào)節(jié)R2的阻值可調(diào)整U4的輸出電壓，從U2的13腳輸出的電流信號(hào)受中央處理器控制，進(jìn)而控制Q1的柵極電壓，使Q1的源極和漏極之間的電阻作相應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)了利用程序自動(dòng)控制放大器增益的目的。
本實(shí)用新型的鐵路車軸電腦超聲波探傷儀，具有性能穩(wěn)定可靠、檢測(cè)結(jié)果正確、輸出結(jié)錄方便、操作使用簡(jiǎn)便和針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能嚴(yán)格地執(zhí)行檢測(cè)規(guī)程，為檢測(cè)部門留有準(zhǔn)確的原始記錄及臺(tái)賬，消除人為因素，有效的提高了工作效率，適合鐵路檢修部門使用。
權(quán)利要求1.一種鐵路車軸電腦超聲波探傷儀包括由超聲波發(fā)射/接收電路、衰減器、放大器、檢波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮電路、中央處理器、時(shí)序電路、顯示控制電路、顯示器、大容量不掉電存儲(chǔ)器、輸入/輸出控制電路、打印機(jī)接口、通信接口和鍵盤組成，其特征在于放大器為程控放大器，該程控放大器由集成電路視頻放大器U1、D/A轉(zhuǎn)換器U2、運(yùn)算放大器U3、三端電壓調(diào)整器U4和場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電容C1-C3、電阻R1-R3組成，其連接關(guān)系是從衰減器輸出的回波信號(hào)經(jīng)C2接U1的1腳，U1輸出端的第7腳經(jīng)C1接檢波器的輸入端，U1的4腳接Q1源極、11腳接Q1漏極、5腳接-8V電源、10腳接+8V電源、14腳接地、其余腳不連接，Q1柵極接C3和R1，C3另一端接地，R1另一端接U3的6腳和U2的11腳，U3的2腳接U2的13腳，U3的3腳接地、4腳接-12V、7腳接+12V電源、其余腳不接，U4的1腳接R2和R3，R2另一端接地，R3另一端接U4的2腳和U2的10腳，U2的低八位數(shù)據(jù)輸入端D0-D7分別接中央處理器的數(shù)據(jù)輸出端D0-D7端，U2的高四位數(shù)據(jù)輸入端D8-D11分別接中央處理器的數(shù)據(jù)輸出端D0-D3端，U2的1腳和2腳和21腳接中央處理器的VCA端，U2的22腳和23腳接中央處理器的DL/DH端，U2的3腳和12腳和14腳接地，U2的24腳接+5V電源，U4的3腳接+12V電源。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路車軸電腦超聲波探傷儀，其特征在于U1為L(zhǎng)M733型的視頻放大器，U2為DAC1210型的D/A轉(zhuǎn)換器，U3為L(zhǎng)F356型的運(yùn)算放大器，U4為L(zhǎng)M317型的三端可調(diào)式電壓調(diào)整器，Q1為3DJ7型的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。
專利摘要一種鐵路車軸電腦超聲波探傷儀主要包括由超聲波發(fā)射/接收電路、衰減器、程控放大器、檢波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、程控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮電路、中央處理器、時(shí)序電路、控制電路、顯示器、打印機(jī)接口、通信接口和鍵盤等組成。配合直探頭車軸探傷和橫波車軸探傷及小角度車軸探傷的專用軟件,使儀器的針對(duì)性更強(qiáng),能根據(jù)預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判定被檢車軸是否合格,具有性能穩(wěn)定可靠、檢測(cè)結(jié)果正確、輸出結(jié)錄方便和操作使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),適合鐵路檢修部門使用。
文檔編號(hào)G01N29/04GK2283856SQ9624339
公開日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月18日
發(fā)明者趙興群, 夏翎, 韓桂生 申請(qǐng)人:揚(yáng)中市東大電子設(shè)備廠, 東南大學(xué)