專利名稱：超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲測量技術(shù)，特別涉及一種超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增 益補(bǔ)償方法及電路。
背景技術(shù)：
超聲脈沖反射測量是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行測量的。當(dāng)超聲 探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)二種不同材料分界面時(shí)，脈沖被 反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的 厚度和其它相關(guān)指標(biāo)，該方法被廣泛的應(yīng)用到超聲測厚儀和超聲探傷儀以 及其它相關(guān)超聲測量產(chǎn)品。
參照圖l所示的超聲脈沖反射測量的原理示意圖，其中通過鍵盤13輸入 指令給處理單元ll，由處理單元控制發(fā)射電路14輸出電脈沖至探頭，激勵(lì) 壓電晶片產(chǎn)生脈沖超聲波，超聲波在被測物體上下兩面之間形成多次反射， 反射波經(jīng)過壓電晶片轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)接收電路16進(jìn)行放大整型后，傳送 至邏輯電路17，讀取邏輯電路17中的測量數(shù)據(jù)后傳送至處理單元進(jìn)行處理， 并將最后結(jié)果輸出至顯示屏12。
由于采用固定增益使得反射超聲波波形受測試厚度影響較大，傳統(tǒng)的 固定增益單晶探頭測量方式或雙晶探頭測量方式，即接收電路的放大倍數(shù) 是固定不變，其反射超聲波波形如圖2所示，隨著測量物體厚度的增加，反 射超聲波波形越來越弱，通過相同的放大增益后的波形還是保持不變。
由于微電子技術(shù)飛速發(fā)展，放大模擬器件也有了較大提高，現(xiàn)在可調(diào) 增益的放大模擬器件被應(yīng)用到超聲接收電路中，使得深度增益補(bǔ)償?shù)玫綄?shí) 現(xiàn)。參照圖3所示的一種波幅補(bǔ)償超聲脈沖反射測量的原理框圖，其中，由鍵盤33輸入指令給處理單元31，由處理單元控制發(fā)射電路34輸出電脈沖至 探頭，激勵(lì)壓電晶片產(chǎn)生脈沖超聲波，超聲波在被測物體上下兩面之間形 成多次反射，反射波經(jīng)過壓電晶片轉(zhuǎn)變成電信號，通過波幅補(bǔ)償電路38控 制接收電路36進(jìn)行放大整型后，傳送至邏輯電路37，讀取邏輯電路37中的 測量數(shù)據(jù)后傳送至處理單元進(jìn)行處理，并將最后結(jié)果輸出至顯示屏32。
深度增益補(bǔ)償即波幅補(bǔ)償就是自動(dòng)接收電路增益控制，隨著測量物體 厚度的增加，使得反射超聲波波形基本保持」致。參照圖4所示的現(xiàn)有技術(shù) 中釆用波幅補(bǔ)償增益獲得反射超聲波的波形圖，隨著測量物體厚度的增加， 反射超聲波波形越來越弱，通過不同的放大增益后的波形還是保持不變。
深度增益補(bǔ)償即波幅補(bǔ)償在超聲探傷、超聲診斷儀、醫(yī)學(xué)超聲中得到 應(yīng)用，通過對文獻(xiàn)和專利調(diào)研，例如"時(shí)間補(bǔ)償電路在超聲診斷儀中的 應(yīng)用"《中國醫(yī)學(xué)裝備》2005年02期，"超聲診斷儀TGC電路的改進(jìn)"《武 漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)》2005年08期，"超聲衰減增益補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)"《聲學(xué) 技術(shù)》2003年04期，"自動(dòng)增益電路在超聲波測距系統(tǒng)中的應(yīng)用研究"《測 控技術(shù)》2005年07期，"深度增益補(bǔ)償在超聲波探傷儀中的應(yīng)用"《儀器 儀表用戶》2003年05期，"一種用于超聲醫(yī)學(xué)測量的增益補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)" 《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》2002年03期等，"AD604及其在醫(yī)用超聲系統(tǒng)中的應(yīng)用" 《電子工程博客》2007年3月，下面對目前的深度增益補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行簡 單的介紹。
目前在超聲探傷中應(yīng)用最多的是DAG波幅補(bǔ)償曲線，即沒有通過接收電 路增益進(jìn)行深度補(bǔ)償，而是通過波幅補(bǔ)償曲線對測量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。參照 圖5所示的DAG波幅補(bǔ)償曲線，隨著測量物體厚度—的增加，反射超聲波波形 越來越弱，但是對于相應(yīng)的對比曲線數(shù)值也是在減小。該種方式并不能對 反射超聲波波形進(jìn)行改善，不能解決由于傳播距離引起反射超聲波波形變 形或丟失的問題；另外一種方式深度增益補(bǔ)償(DGC)電壓解決這個(gè)問題。請 參照圖6，將預(yù)先設(shè)計(jì)好的DGC電壓曲線存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在探傷儀接收反
5射超聲波時(shí)，通過對存儲(chǔ)器的尋址操作讀取DGC電壓，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后對放 大器的增益進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對反射波的補(bǔ)償，較好的解決了反射波的 一致性問題。對于通過讀取DGC電壓進(jìn)行深度補(bǔ)償控制，具有反應(yīng)速度慢， 現(xiàn)場測試情況不一致的問題。
深度時(shí)間增益補(bǔ)償電路TGC (Time Gain Compensation)的基本原理， 即通過器件或電路的產(chǎn)生控制放大器的增益電壓曲線，基本的應(yīng)用方式是 通過AD電路采樣對信號進(jìn)行采集，再由處理器控制DA電路產(chǎn)生控制電壓進(jìn)
行深度時(shí)間增益補(bǔ)償，該種方式對于測量過程要求反應(yīng)靈敏，測量實(shí)時(shí)性 高的應(yīng)用領(lǐng)域。
輸出信號與輸入信號的積分成正比的電路，稱為積分電路，積分電路 原理和波形請參照圖7。積分電路可將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波或三角波， 還可將鋸齒波轉(zhuǎn)換為拋物波。電路原理是基于電容的沖放電原理，當(dāng)矩形 脈沖Ui通過電阻對電容充電，在電容兩端產(chǎn)生的Uo鋸齒波電壓。其中電路 的時(shí)間常數(shù)財(cái)C，構(gòu)成積分電路的條件是電路的時(shí)間常數(shù)必須要大于或等于 IO倍于輸入波形的寬度。因此可以利用積分電路的原理產(chǎn)生增益電壓曲線 來設(shè)計(jì)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，改善現(xiàn)有補(bǔ) 償方法存在的自動(dòng)性差，反應(yīng)速度慢，與現(xiàn)場測試不一致的情況。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路，利用積 分電路的原理產(chǎn)生增益電壓曲線來設(shè)計(jì)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償電路，相對 其它的時(shí)間和距離補(bǔ)償方法，具有設(shè)計(jì)簡單，成本低廉。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方 法，該方法包括
a、通過反饋回波強(qiáng)度和設(shè)定固定的增益獲得基準(zhǔn)增益電壓；
6b、 在測量厚度范圍內(nèi)超聲波傳輸時(shí)間對反射超聲波進(jìn)行積分得到增益補(bǔ)
償電壓；
c、 將增益補(bǔ)償電壓和基準(zhǔn)增益電壓疊加在一起生成最終增益控制電壓；在步驟b中，通過積分電路將反射超聲波積分為三角電壓。
在步驟b中，當(dāng)超聲波傳輸距離越長，反射超聲波的波幅自動(dòng)補(bǔ)償就越大。
步驟a包括，根據(jù)反射波信號的強(qiáng)度獲得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益補(bǔ)償。反射波信號的強(qiáng)度越大，對應(yīng)的調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益補(bǔ)償越小，和設(shè)定
固定的增益獲得基準(zhǔn)增益電壓越小。
步驟b還包括，針對不同的被測材料調(diào)節(jié)放電回路的電流來控制波幅補(bǔ)
償?shù)男甭恃a(bǔ)償。
步驟c包括，將基準(zhǔn)增益電壓和波幅補(bǔ)償?shù)男甭恃a(bǔ)償疊加得到補(bǔ)償增益電壓。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路，該電路包括可調(diào)積分電路和疊加電路，可調(diào)積分電路在控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行特定斜率波幅自動(dòng)補(bǔ)償產(chǎn)生斜率增益補(bǔ)償電壓，疊加電路將斜率增益補(bǔ)償電壓與固定控制電壓疊加生成可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益。
反射波強(qiáng)度反饋電路，該反射波強(qiáng)度反饋電路根據(jù)反射波強(qiáng)度產(chǎn)生波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓，所述疊加電路將波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓，斜率增益補(bǔ)償電壓和固定控制電壓疊加生成可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益。
所述疊加電路包括加法器或減法器。
所述反射波強(qiáng)度反饋電路包括可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容，反射波信號的強(qiáng)度增加使得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容的電荷增加，從而使得反射波越強(qiáng)，需要的波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越小。
可調(diào)積分電路包括第一三極管、第三三極管，可調(diào)電位器和電容；其中，第一三級管實(shí)現(xiàn)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間控制，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償；第三三級管和可調(diào)電位器與電容構(gòu)成波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電路。
可調(diào)電位器采用數(shù)字電位器通過處理器進(jìn)行阻值控制。反射波強(qiáng)度反饋電路包括放大器和第二三極管；其中，通過放大器，反饋回波信號受數(shù)字邏輯技術(shù)控制，當(dāng)反饋回波信號脈沖越多，波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)就越高，即需要進(jìn)行波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越?。坏诙壒苁瞧痖_關(guān)作用，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖沒來時(shí)，利用反饋回波信號產(chǎn)生的波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓位于所述電容兩端，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖產(chǎn)生時(shí)，疊加波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電壓。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，相對于超聲探傷中應(yīng)用的波幅補(bǔ)償曲線和深度增益補(bǔ)償方式，具有自動(dòng)性高，反應(yīng)速度快，與現(xiàn)場測試環(huán)境密切相關(guān)，改善了現(xiàn)有補(bǔ)償方法存在的自動(dòng)性差，反應(yīng)速度慢，與現(xiàn)場測試不一致的情況；利用積分電路的原理產(chǎn)生增益電壓曲線來設(shè)計(jì)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償電路，相對其它的時(shí)間和距離補(bǔ)償方法，具有設(shè)計(jì)簡單，成本低廉，應(yīng)用可靠的優(yōu)點(diǎn)，采用數(shù)字邏輯技術(shù)將反射信號的強(qiáng)弱因素作為補(bǔ)償基礎(chǔ)，利用數(shù)字電位器控制積分電路的阻值，實(shí)現(xiàn)測試材料的不同人為事先設(shè)定或在線設(shè)定補(bǔ)償?shù)男甭蚀笮?，較好的改善了反射超聲波波形，提高了測量靈敏度和測量范圍，提高了超聲測厚儀的測量指標(biāo)。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中-圖1是超聲脈沖反射測量的原理示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中通過固定增益獲得的反射波的波形圖；圖3是波幅補(bǔ)償超聲脈沖反射測量的原理框圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中采用波幅補(bǔ)償增益獲得反射超聲波的波形圖；圖5是DAG波幅補(bǔ)償曲線；
圖6是深度增益補(bǔ)償(DGC)電壓曲線的示意圖7是積分電路的電路圖，原理圖和輸出脈沖的波形圖8a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的波幅補(bǔ)償電路圖8b是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的波幅補(bǔ)償方法的步驟示意圖9是本發(fā)明超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法的步驟示意圖IO是可調(diào)波幅補(bǔ)償電路的模塊示意圖11是可調(diào)波幅補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)圖12是可調(diào)波幅補(bǔ)償超聲測厚儀的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
本發(fā)明該實(shí)施例提供一種超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，以下結(jié)合圖8a，圖8b和圖9對本發(fā)明的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，設(shè)定固定的增益電壓；然后，利用超聲波傳輸距離的影響，當(dāng)超聲波傳輸距離越長，反射超聲波的波幅就越小，通過積分電路在超聲波傳輸時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生三角電壓，通過加法器將三角電壓和增益電壓疊加在一起，從而實(shí)現(xiàn)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償，其基本具體的電路設(shè)計(jì)請參照圖8a，能夠得到波幅補(bǔ)償電路的補(bǔ)償后的控制增益，請參照圖8b。
參照圖9所示的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法的示意圖，假設(shè)固定控制電壓V，根據(jù)不同的反射波信號的強(qiáng)度獲得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容的基準(zhǔn)增益電壓為VQ1、 V。2和V。3，反饋調(diào)節(jié)使得增益值和反射波強(qiáng)度相關(guān)，作為如圖所示反射波信號的強(qiáng)度在V。3時(shí)最強(qiáng)，對應(yīng)的調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益相
對最??；然后，針對不同的被測材料，調(diào)節(jié)可調(diào)電位器來調(diào)節(jié)放電回路的電
流來控制波幅補(bǔ)償?shù)男甭?，對于v。,、 v。2和v。3，波幅補(bǔ)償?shù)男甭史謩e為e Q1、0。2和e。3，然后將可調(diào)波幅補(bǔ)償電路的波幅補(bǔ)償?shù)拇笮⊙a(bǔ)償和斜率補(bǔ)償與固
定控制電壓疊加，得到的可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益為VI， V2和V3，這樣波幅補(bǔ)
償電路隨著測量物體厚度的增加，自動(dòng)接收電路增益控制，使得反射超聲波波形基本保持一致。
參照圖io所示的可調(diào)波幅補(bǔ)償電路的模塊圖，該電路包括可調(diào)積分電路、反射波強(qiáng)度反饋電路以及減法電路?？烧{(diào)積分電路實(shí)現(xiàn)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間控制，以及波幅自動(dòng)補(bǔ)償斜率的控制，即在控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行特定斜率波幅自動(dòng)補(bǔ)償。反射波強(qiáng)度反饋電路包括可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容，反射波信號的強(qiáng)度增加使得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容的電荷增加，從而使得反射波強(qiáng)度反饋電路是根據(jù)反射波強(qiáng)度控制波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)。反射波越強(qiáng)，波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)就越高，即需要進(jìn)行波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越小。最后利用減法電路將可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)與固定控制電壓生成可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益。釆用負(fù)電壓控制增益是由于積分出波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓是負(fù)電壓。參照圖ii所示的可調(diào)波幅補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)圖，該電路包括可調(diào)積分
電路、反射波強(qiáng)度反饋電路以及減法電路?？烧{(diào)積分電路包括三極管D1和D3。其中，三級管Dl是實(shí)現(xiàn)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間控制，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償。三級管D3和可調(diào)電位器Rl與電容Cl產(chǎn)生負(fù)波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電壓，其中可調(diào)電位器Rl可以采用數(shù)字電位器通過處理器進(jìn)行阻值控制。反射波強(qiáng)度反饋電路包括放大器U1，三極管D2。其中，通過放大器U1，反饋回波信號受數(shù)字邏輯技術(shù)控制，當(dāng)反饋回波信號脈沖越多，波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)就越高，即需要進(jìn)行波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越小。三級管D2是起開關(guān)作用，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖沒來時(shí)，利用反饋回波信號產(chǎn)生的波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)位于電容C1兩端，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖產(chǎn)生時(shí)，負(fù)波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電壓疊加產(chǎn)生的可調(diào)波幅補(bǔ)償增益控制電壓。
脈沖反射超聲測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的儀器，當(dāng)超聲測厚儀的探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)二種不同材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度。下面參照圖12所示的可調(diào)波幅補(bǔ)償超聲測厚儀的原理
框圖，說明本發(fā)明的可調(diào)波幅補(bǔ)償超聲測厚儀。由鍵盤b3輸入指令給處理單元bl，由處理單元控制發(fā)射電路b4輸出電脈沖至探頭，激勵(lì)壓電晶片產(chǎn)生脈沖超聲波，超聲波在被測物體上下兩面之間形成多次反射，反射波經(jīng)過壓電晶片轉(zhuǎn)變成電信號，處理單元bl和邏輯電路b7控制波幅補(bǔ)償電路b8，產(chǎn)生可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益作用接收電路b6進(jìn)行放大整型后，傳送至邏輯電路b7，讀取邏輯電路b7中的測量數(shù)據(jù)后傳送至處理單元進(jìn)行處理，并將最后結(jié)果輸出至液晶顯示屏b2。
以上所述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于，該方法包括a、通過反饋回波強(qiáng)度和設(shè)定固定的增益獲得基準(zhǔn)增益電壓；b、在測量厚度范圍內(nèi)超聲波傳輸時(shí)間對反射超聲波進(jìn)行積分得到增益補(bǔ)償電壓；c、將增益補(bǔ)償電壓和基準(zhǔn)增益電壓疊加在一起生成最終增益控制電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其 特征在于步驟a包括，根據(jù)反射波信號的強(qiáng)度獲得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益 補(bǔ)償。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于在步驟b中，通過積分電路將反射超聲波積分為三角電壓。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于在步驟C中，測量厚度范圍內(nèi)，當(dāng)超聲波傳輸距離越長，增益控制電壓就越大，反射超聲波的波幅自動(dòng)補(bǔ)償就越大。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于反射波信號的強(qiáng)度越大，對應(yīng)的調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益補(bǔ)償越小。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于步驟b還包括，針對不同的被測材料調(diào)節(jié)放電回路的電流來控制波幅補(bǔ)償?shù)男甭恃a(bǔ)償。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，其特征在于步驟b還包括，將設(shè)定固定的增益與可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)增益補(bǔ)償和波幅補(bǔ)償?shù)男甭恃a(bǔ)償疊加得到補(bǔ)償增益電壓。
8、 一種超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路，其特征在于，該電路包括可調(diào)積分電路和疊加電路，可調(diào)積分電路在控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行特定斜率 波幅自動(dòng)補(bǔ)償產(chǎn)生斜率增益補(bǔ)償電壓，疊加電路將斜率增益補(bǔ)償電壓與固定控制電壓疊加生成可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路，其 特征在于還包括反射波強(qiáng)度反饋電路，該反射波強(qiáng)度反饋電路根據(jù)反射波 強(qiáng)度產(chǎn)生波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓，所述疊加電路將波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓，斜率增益 補(bǔ)償電壓和固定控制電壓疊加生成可調(diào)波幅補(bǔ)償控制增益。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路， 其特征在于所述疊加電路包括加法器或減法器。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路， 其特征在于所述反射波強(qiáng)度反饋電路包括可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容，反 射波信號的強(qiáng)度增加使得可調(diào)波幅補(bǔ)償參數(shù)疊加電容的電荷增加，從而使得 反射波越強(qiáng)，需要的波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越小。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路， 其特征在于可調(diào)積分電路包括第一三極管、第三三極管，可調(diào)電位器和電 容；其中，第一三級管實(shí)現(xiàn)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間控制，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬 度的控制脈沖的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償；第三三級管和可調(diào)電位器與電容構(gòu)成波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電路。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路，其特征在于可調(diào)電位器采用數(shù)字電位器通過處理器進(jìn)行阻值控制。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路， 其特征在于反射波強(qiáng)度反饋電路包括放大器和第二三極管；其中，通過放 大器，反饋回波信號受數(shù)字邏輯技術(shù)控制，當(dāng)反饋回波信號脈沖越多，波幅 自動(dòng)補(bǔ)償電壓的基準(zhǔn)就越高，即需要進(jìn)行波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓越??；第二三級 管是起開關(guān)作用，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖沒來時(shí)，利用反饋回波信號產(chǎn) 生的波幅自動(dòng)補(bǔ)償電壓位于所述電容兩端，當(dāng)波幅補(bǔ)償寬度的控制脈沖產(chǎn)生 時(shí)，疊加波幅自動(dòng)補(bǔ)償積分電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲測厚儀可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償方法，包括a.通過反饋回波強(qiáng)度和設(shè)定固定的增益獲得基準(zhǔn)增益電壓；b.在測量厚度范圍內(nèi)超聲波傳輸時(shí)間對反射超聲波進(jìn)行積分得到增益補(bǔ)償電壓；c.將增益補(bǔ)償電壓和基準(zhǔn)增益電壓疊加在一起生成最終增益控制電壓。本發(fā)明還提供一種可調(diào)式波幅自動(dòng)增益補(bǔ)償電路。本發(fā)明相對于超聲探傷中應(yīng)用的波幅補(bǔ)償曲線和深度增益補(bǔ)償方式，具有自動(dòng)性高，反應(yīng)快，與現(xiàn)場測試環(huán)境密切相關(guān)，改善了現(xiàn)有補(bǔ)償方法存在的自動(dòng)性差，反應(yīng)慢，與現(xiàn)場測試不一致的情況；利用積分電路的原理產(chǎn)生增益電壓曲線來設(shè)計(jì)超聲測厚波幅自動(dòng)補(bǔ)償電路，相對其它的時(shí)間和距離補(bǔ)償方法，具有設(shè)計(jì)簡單，成本低，應(yīng)用可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01B17/02GK101469978SQ20071030846
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者磊 孫, 彭雪蓮, 徐西剛, 曹永超 申請人:北京時(shí)代之峰科技有限公司