文档介绍：机器人超声波测腐蚀的应用

(深圳大学工程技术学院,99 自动化唐合宾)
(学号:1999112235)

内容提要:本文设计了利用超声波检测容器腐蚀缺陷的原理,设计了一个基于 Lab
Windows CVI 的检测系统。实验证明利用该系统对容器内壁腐蚀缺陷做自动化检测是可行
的。
关键词:超声波无损检测虚拟仪器
教师点评:本文总结了超声波腐蚀监测系统的研制工作。该系统由计算机、数据采集卡、
通用定时器/计数器及数字量 I/O 卡、探伤机器人、直探头和计算机应用软件组成。应用软
件用 Labwindow CVI 编写,具有图形显示缺陷的功能,并且具有友好的用户界面。该生独
立工作能力较强,比较全面地完成了设计任务,但本文行文尚不够流畅。(点评教师:费跃
农,副教授)

1 前言
在工业无损检测中,(压缩
波)或横波(切变波)进行探伤,当超声波遇到缺陷或构件的边界时即产生回波,人们根据回波与
发射声波之间的时间间隔来判断不连续(缺陷)
纵波或横波进行探伤,
测技术是一个主要的分支,德国、丹麦、加拿大、美国等国家的超声波自动检测技术和设备
已较为广泛地应用于石油化工容器、长距离输油、输气管道、电站锅炉、加氢反应器、核容
器和管道以及海上采油平台等许多焊接构件的制造、安装、在役检验中。超声波自动检测系
统包括自动检测工艺、检测设备硬件及软件,其中硬件由自动扫查器、计算机控制系统以及
各种接口件(超声波发射接收卡、数据采集卡、电机控制卡等)构成,软件部分则由控制软件、
数据采集与处理软件、图像处理与显示软件等组成。
超声波测腐蚀,运用于对储存腐蚀性溶液的容器进行外表的探测,储存腐蚀性溶液的容器
容易在容器内壁产生大面积的脱落,很容易引起危险,所以对这种类型的容器的探测是很有必
要的,而人为对容器的厚度探测是比较困难,而且是不可靠的,因而如何提高探测腐蚀程度的
有效性、可靠性便成了超声波自动化测腐蚀的重点。
采用精确的探头和计算机的机械运动跟踪系统和对信号处理和采集功能融为一体的智
能化管道超声波机器人自动探伤系统具有准确性,高效性,可靠性,自动化的特点.
2,探头的定位方法
采用计算机对机器人运动的管理可以对扫描位置准确的定位,避免了探测过程的人为误
差.
对探头的定位是在采用由计算机控制对运动电机的位置进行控制,采用 MCDC2805 控制
器适用于 FAULHABER 直流电机。通过使用可靠的 IE2-512 解码器,即使在非常低的速度
下,位置分辨率可以达到度。对探头的扫描过程可以采用位置控制,这样可以使探头准
确到达一个位置,并可以同时对电机进行加速度,速度等的设置,这样可以保证探头的探测过
程的稳定性和连续性。

3 对物体的厚度的探测原理
共振式测厚原理根据
1
c=fλ式中 c——材料中传播的超声波声速 f——超声波频率λ——超声波波长若改变
激励信号频率,则λ改变。当工件厚度 s=n·λ/2 时,工件内引起共振,形成驻波。共振时,有