一種超聲波氣密性檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲波氣密性檢測方法及裝置，屬于氣體泄漏檢測領(lǐng)域的一種新型傳感儀器。儀器包括超聲波換能器組、超聲波信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、MCU主控電路及液晶顯示部分，其中含有三個換能器的超聲波換能器組與超聲波信號調(diào)理電路的輸入端相連，超聲波信號調(diào)理電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，經(jīng)過A/D電路連接到MCU主控電路上，MCU經(jīng)過計(jì)算，確定泄漏的有無、大小以及泄漏位置，最后將得到的數(shù)據(jù)在液晶顯示屏上顯示；其MCU中軟件部分包括系統(tǒng)初始化模塊、泄漏檢測模塊、泄漏定位模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊。本發(fā)明集成度高、成本低、體積小、精度高、有較強(qiáng)的抗干擾能力和抗振能力，利于推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種超聲波氣密性檢測方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波氣密性檢測方法及裝置，屬于氣體泄漏檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，工業(yè)和生活中到處都要用到用于儲存和輸送壓縮氣體的壓力容器，但是由于種種原因一旦容器出現(xiàn)漏孔就會引起氣體泄漏。泄漏不但會造成物料和能量的損失、弓丨發(fā)事故災(zāi)害，而且如果是有害氣體的話，還會對空氣造成污染。因此，及時(shí)準(zhǔn)確的判斷和定位泄漏，對于提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能源具有重大的意義。
[0003]超聲波氣體泄漏檢測技術(shù)是目前無損檢測領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)，它利用檢測氣體泄漏時(shí)沖擊湍流產(chǎn)生的超聲波來判斷泄漏的有無和大小，具有穿透能力強(qiáng)、檢測靈敏度高、漏孔定位準(zhǔn)確、速度快等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場無損檢測中。傳統(tǒng)的超聲波氣體檢測一般采用的是單探頭檢測即獨(dú)立使用單一的超聲波換能器對泄漏進(jìn)行檢測和定位，但是采用單探頭檢測的問題是檢測效率的低下，而且對于檢測結(jié)果很多要依靠檢測人員的經(jīng)驗(yàn)來判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)檢測效率與精度低、以及檢測儀器使用不方便的問題，提供一種超聲波氣密性檢測方法及裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種超聲波氣密性檢測方法，具體步驟如下:
[0007]步驟一、使用超聲波換能器組檢測，得到信號；
[0008]步驟二、主控電路將超聲波換能器組得到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算；即可得到相關(guān)性數(shù)值。
[0009]步驟三、將步驟二所得的相關(guān)性數(shù)值通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換成泄漏的概率，該概率再通過D-S證據(jù)理論的方法來判定泄漏是否存在。
[0010]—種超聲波氣密性檢測儀，包括:超聲波換能器組、超聲波信號調(diào)理電路、Α/D轉(zhuǎn)換電路、MCU主控電路及液晶顯示部分，其連接關(guān)系為:超聲波換能器組與超聲波信號調(diào)理電路的輸入端相連，超聲波信號調(diào)理電路的輸出端與Α/D轉(zhuǎn)換電路相連，經(jīng)過Α/D電路連接到MCU主控電路上；MCU主控電路外接SSI接口，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸；MCU經(jīng)過計(jì)算，確定泄漏的有無、大小以及泄漏位置，最后將得到的計(jì)算后的泄漏狀態(tài)信息在液晶顯示屏上顯示，如果有泄漏存在，打出激光束指向泄漏位置。
[0011]所述的超聲波換能器組由3個超聲波換能器組成，接收由泄漏產(chǎn)生的超聲波信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號。
[0012]所述的超聲波信號調(diào)理電路對一組超聲波換能器組中的3個超聲波換能器的信號進(jìn)行放大濾波處理；做高通濾波和低通處理，濾波除去無用信號干擾。
[0013]所述的Α/D轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，電路對一組超聲波換能器組中的3個超聲波換能器接收到的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
[0014]所述的MCU主控電路，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算。
[0015]工作過程為:通過超聲波換能器組接收泄漏產(chǎn)生的超聲波信號，并轉(zhuǎn)換為電壓信號；然后通過超聲波信號調(diào)理電路對信號進(jìn)行濾波和放大；信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路后傳入MCU ；MCU主控電路將得到的信號進(jìn)行處理和計(jì)算，同時(shí)在主程序中執(zhí)行泄漏檢測、泄漏定位以及泄漏數(shù)據(jù)顯示程序；最后將計(jì)算所得的結(jié)果在液晶顯示屏上做出相應(yīng)顯示，在泄漏存在的狀態(tài)下，打出激光束指向泄漏所在位置。
[0016]有益效果 [0017]1、本發(fā)明的一種超聲波氣密性檢測方法及裝置，利用信號相關(guān)性運(yùn)算，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、D-S證據(jù)理論數(shù)據(jù)融合來判斷泄漏的狀態(tài)和位置，提高了對泄漏判斷以及泄漏定位的準(zhǔn)確性，泄漏定位誤差控制在2%以內(nèi)。
[0018]2、本發(fā)明的一種超聲波氣密性檢測方法及裝置，克服了現(xiàn)有氣體檢測裝置體積大，攜帯不方便的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了ー種利用超聲波換能器組檢測的氣密性檢測儀。本裝置技術(shù)特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，成本低；具有SSI同步串行接ロ ；裝置核心部分對外完全電器隔離，提高了抗干擾性；檢測效率高適合應(yīng)用和推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的儀器外形輪廓圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的液晶顯示模塊示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步說明。
[0024]實(shí)施例
[0025]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0026]一種超聲波氣密性檢測方法，具體步驟如下:
[0027]步驟一、使用超聲波換能器組檢測，得到信號；
[0028]步驟二、MCU主控電路將超聲波換能器組得到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算?’離散性超聲波信號的互相關(guān)函數(shù)表達(dá)式為:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波氣密性檢測方法，其特征在于:具體步驟如下: 步驟一、使用超聲波換能器組檢測，得到信號； 步驟二、主控電路將超聲波換能器組得到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行相關(guān)性運(yùn)算；即可得到相關(guān)性數(shù)值； 步驟三、將步驟二所得的相關(guān)性數(shù)值通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換成泄漏的概率，該概率再通過D-S證據(jù)理論的方法來判定泄漏是否存在。
2.一種超聲波氣密性檢測儀，其特征在于:包括:超聲波換能器組、超聲波信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、MCU主控電路及液晶顯示部分，其連接關(guān)系為:超聲波換能器組與超聲波信號調(diào)理電路的輸入端相連，超聲波信號調(diào)理電路的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，經(jīng)過A/D電路連接到MCU主控電路上；MCU主控電路外接SSI接ロ，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸;MCU經(jīng)過計(jì)算，確定泄漏的有無、大小以及泄漏位置，最后將得到的計(jì)算后的泄漏狀態(tài)信息在液晶顯示屏上顯示，如果有泄漏存在，打出激光束指向泄漏位置。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種超聲波氣密性檢測儀，其特征在于:所述的超聲波換能器組由3個超聲波換能器組成，接收由泄漏產(chǎn)生的超聲波信號并轉(zhuǎn)換成電壓信號。
4.如權(quán)利要求2所述的ー種超聲波氣密性檢測儀，其特征在于:所述檢測儀的工作過程為:通過超聲波換能器組接收泄漏產(chǎn)生的超聲波信號，并轉(zhuǎn)換為電壓信號；然后通過超聲波信號調(diào)理電路對信號進(jìn)行濾波和放大；信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路后傳入MCU ；MCU主控電路將得到的信號進(jìn)行處理和計(jì)算，同時(shí)在主程序中執(zhí)行泄漏檢測、泄漏定位以及泄漏數(shù)據(jù)顯示程序；最后將計(jì)算所得的結(jié)果在液晶顯示屏上做出相應(yīng)顯示，在泄漏存在的狀態(tài)下，打出激光束指向泄漏所在位置。
【文檔編號】G01M3/24GK103604570SQ201310586976
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】王濤, 裴鈺, 范偉 申請人:北京理工大學(xué)