一種判斷工件是否存在的方法技術

本發明專利技術公開了一種判斷工件是否存在的方法，根據探頭參數、工件參數等計算工件目標位置，使工件目標位置成為焦點，探頭通過運動臺移動到目標位置后，向目標工件位置發送超聲波信號，超聲波在工件上表面產生的反射信號被探頭接收，本發明專利技術通過超聲波反射信號的接收情況(接收時間、信號強弱)判斷目標位置是否存在工件。本發明專利技術可防止超聲波探頭空掃和錯掃，確保后期探傷掃描工作順利進行，提高機器的工作效率。

【技術實現步驟摘要】
一種判斷工件是否存在的方法
本專利技術屬于超聲波無損檢測領域，具體涉及一種判斷工件是否存在的方法，，能夠在超聲波探頭對工件進行探傷掃描前有效判斷工件是否在目標位置上。
技術介紹
超聲波檢測作為常規檢測技術之一，已廣泛運用于焊點、鑄件、管材、板材等材料的缺陷檢測。通常，在預先設定的掃描參數下，需將工件擺放在正確的位置上才能進行超聲波掃描工作。不然，預先設定的焦距及探頭位置等參數無法匹配工件的實際位置，探頭無法掃描得到正確的信息，最終得到錯誤的掃描圖像。另外，在超聲波無損檢測系統中，探頭作為產生和接收超聲波的電聲換能器，是關鍵組件之一。而實際操作過程中，操作工在啟動探頭開始工作后，若沒有及時發現工件的錯誤位置，探頭在空掃或錯掃過程中很容易造成與工件或水槽壁的碰撞，探頭在批量測試中移動范圍大，工件位置如果不對，碰撞尤其容易發生。一旦發生碰撞將造成探頭性能的下降，減少使用壽命，并造成檢測結果不準確。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述現有超聲波檢測方法中存在的不足和缺陷，提供一種判斷超聲波測試平臺中工件是否存在的檢測方法，可防止超聲波探頭空掃和錯掃，確保后期探傷掃描工作順利進行，提高機器的工作效率。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：本專利技術根據探頭參數、工件參數等計算工件目標位置，使工件目標位置成為焦點，探頭通過運動臺移動到目標位置后，向目標工件位置發送超聲波信號，超聲波在工件上表面產生的反射信號被探頭接收，本專利技術通過超聲波反射信號的接收情況(接收時間、信號強弱)判斷目標位置是否存在工件。所述方法包括如下步驟：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數等，計算出探頭的運動目標位置(x,y,z)，并計算超聲波信號到達工件上表面反射后被接收的理論時間t0。步驟2，放入工件，探頭向工件目標位置發出超聲波信號，將接收到的超聲波返回信號轉換成電信號，記錄下實際信號返回時間t1以及反射信號。步驟3，進行工件實際位置的判定：若未檢測到任何反射信號，則判斷工件不在目標位置；若檢測到很弱的反射信號，則判斷工件不在目標位置；在t1檢測到反射信號，若|t1-t0|＝0，則判斷工件在目標位置上；在t1檢測到反射信號，若0＜|t1-t0|≤β，則判斷工件在目標位置上(β表示誤差，當|t1-t0|≤β時，工件位置雖有一定偏差，但不影響下一步超聲波掃描探傷工作，β＝Max{|tx-t0|，x＝a，b，c，d，......j}，tx表示第x個工件放入目標位置后所接收到反射信號的時間；在t1檢測到反射信號，若|t1-t0|＞β，則判斷工件不在目標位置上。步驟4，若工件在目標位置，則探頭繼續進行下一步工作，若工件實際不在目標位置上，則探頭停止工作，發出提示信號，操作人員收到信號后重置工件并重復步驟2-3，直至0≤|t1-t0|≤β，探頭繼續進行超聲波掃描工作。由于同種工件間存在個體差異，信號到達不同工件上表面反射后被接收的時間并不完全一致。因此本專利技術方法不嚴格要求t1＝t0，在0≤|t1-t0|≤β的范圍內，均判定工件在目標位置。對于步驟3中所述β進行測定的方法為：將工件放入目標位置，記錄信號返回時間ta；替換另一工件放入目標位置，記錄信號返回時間tb，繼續替換工件，記錄信號返回時間依次為ta，tb，tc，td，te，tf，tg，th，ti，tj。取β＝Max{|tx-t0|，x＝a，b，c，d，......j}。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果：本專利技術操作簡便，利用超聲波檢測系統中現存有的超聲波探頭，能夠快速有效判斷在特定位置上是否存在工件，及時提醒工作人員錯誤的工件位置，避免探頭空掃、錯掃，提高工作效率的同時又可以減少探頭可能產生的不必要的損傷。附圖說明圖1為超聲波反射示意圖(工件處于目標位置)圖2為反射波接收信號圖(工件處于目標位置)圖3為超聲波反射示意圖(工件高于目標位置)圖4為反射波接收信號圖(工件高于目標位置)圖5為超聲波反射示意圖(工件低于目標位置)圖6為反射波接收信號圖(工件低于目標位置)圖7為超聲波反射示意圖(工件水平偏離目標位置)圖8為反射波接收信號圖(工件水平偏離目標位置)具體實施方式為了進一步說明上述實現方式，下面結合附圖給出了本專利技術的最佳實施方式和具體操作過程。但本專利技術的保護范圍不限于下述實施例。實施例1：采用本專利技術所述方法對電觸點進行工件有無判定，包括以下步驟：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數等，計算出探頭的目標位置(x,y,z)，此時工件目標位置(x1,y1,z1)成為超聲波聚焦焦點，計算得到超聲波信號到達工件上表面后返回的理論時間t0＝10μs。步驟2，放入工件，如圖1所示，探頭向工件目標位置發送超聲波信號，超聲波被工件上表面反射后繼而被探頭接收，轉換成電信號，得到信號1，記錄返回時間t1＝10μs，如圖2示。步驟3，|t1-t0|＝0，說明目標位置上工件擺放正確，探頭繼續下一步超聲掃描任務。實施例2：采用本專利技術判斷超聲掃描目標工件是否在目標位置上，具體步驟如下：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數等，計算出探頭的目標位置(x,y,z)，以及工件目標位置(x1,y1,z1)，計算得到超聲波信號到達工件上表面后返回的理論時間t0＝10μs。步驟2，依次將10個工件放入目標位置，記錄信號返回時間依次為10.1，10，10.2，9.9，10，10，10.1，9.8，10，10μs；根據β＝Max{|tx-t0|，x＝a，b，c，d，......j}，得到β＝0.2μs。步驟3，放入工件，啟動探頭運動臺至目標位置(x,y,z)，如圖3所示，探頭向工件目標位置發送超聲波信號，超聲波在工件上表面發生反射后被探頭接收。反射波轉換成電信號，記錄生成的電信號圖像，如圖4示，得到生成電信號的時間t1＝6μs，顯然|t1-t0|>β，因而判定工件不在目標位置。步驟4，探頭停止工作，并發出提示信號。操作人員根據提示信號重置工件。步驟5，重置工件后，再次啟動探頭，探頭發送超聲波后，記錄到第一個電信號的生成時間t1＝10μs，說明目標位置存在工件。步驟6，探頭不發出提示信號，繼續進行超聲掃描探傷任務。實施例3：采用本專利技術判斷超聲掃描目標工件是否在目標位置上，具體步驟如下：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數等，計算出探頭的目標位置(x,y,z)，此時工件目標位置(x1,y1,z1)成為超聲波聚焦焦點，超聲波信號到達工件上表面后返回的理論時間t0＝10μs。步驟2，放入工件，啟動探頭運動臺至目標位置(x,y,z)，探頭與工件位置如圖5所示，探頭向工件目標位置發送超聲波信號，超聲波在工件上表面發生反射，探頭檢測到反射弱信號，未檢測到明顯的信號峰(圖6)，判定工件不在目標位置。步驟3，探頭停止工作，并發出提示信號。操作人員根據提示信號重置工件。步驟4，重置工件后，再次啟動探頭，探頭發送超聲波后，記錄到第一個電信號的生成時間t1＝10μs，說明目標位置存在工件。步驟5，探頭不發出提示信號，繼續進行超聲掃描任務。實施例4：采用本專利技術判斷超聲掃描目標工件是否在目標位置上，具體步驟如下：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數等，計算出探頭的目標位置(x,y,z)，此時工件目標位置(x1,y1,z1)成為超聲波聚焦焦點，計算得到超聲波信號到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種判斷工件是否存在的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數，計算出探頭的運動目標位置(x,y,z)，并計算超聲波信號到達工件上表面反射后被接收的理論時間t0；步驟2，放入工件，探頭向工件目標位置發出超聲波信號，將接收到的超聲波返回信號轉換成電信號，記錄下實際信號返回時間t1以及反射信號；步驟3，進行工件實際位置的判定：若未檢測到任何反射信號，則判斷工件不在目標位置；若檢測到很弱的反射信號，則判斷工件不在目標位置；在t1檢測到反射信號，若|t1?t0|＝0，則判斷工件在目標位置上；在t1檢測到反射信號，若0＜|t1?t0|≤β，則判斷工件在目標位置上，β表示誤差，當|t1?t0|≤β時，工件位置雖有偏差，但不影響下一步超聲波掃描探傷工作；在t1檢測到反射信號，若|t1?t0|＞β，則判斷工件不在目標位置上；步驟4，若工件在目標位置，則探頭繼續進行下一步工作，若工件實際不在目標位置上，則探頭停止工作，發出提示信號，操作人員收到信號后重置工件并重復步驟2?步驟3，直至0≤|t1?t0|≤β，探頭繼續進行超聲波掃描工作。

【技術特征摘要】
1.一種判斷工件是否存在的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：步驟1，根據被測工件參數、探頭參數，計算出探頭的運動目標位置(x,y,z)，并計算超聲波信號到達工件上表面反射后被接收的理論時間t0；步驟2，放入工件，探頭向工件目標位置發出超聲波信號，將接收到的超聲波返回信號轉換成電信號，記錄下實際信號返回時間t1以及反射信號；步驟3，進行工件實際位置的判定：若未檢測到任何反射信號，則判斷工件不在目標位置；若檢測到很弱的反射信號，則判斷工件不在目標位置；在t1檢測到反射信號，若|t1-t0|＝0，則判斷工件在目標位置上；在t1檢測到反射信號，若0＜|t1-t0|≤β，則判斷工件在目標位置上，β表示誤差，當|t1-t0|≤β時，工件位置雖有偏差，但不影響下一步超聲波掃描探傷工作；在t...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裘揆，毛琳，謝智亭，陳樂生，
申請(專利權)人：上海和伍新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31