利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲無損檢測領(lǐng)域,具體涉及一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無損檢測行業(yè)的發(fā)展,超聲無損檢測設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛,對它們的性能要求也越來越高。超聲探頭是超聲檢測設(shè)備的重要組成部分。
[0003]在進行超聲檢測時,為了得到理想的超聲檢測結(jié)果,節(jié)省掃描時間,需要設(shè)置一個合適的掃描范圍,傳統(tǒng)的方法是僅僅靠人眼觀測來大致確定探頭的位置,使超聲探頭位于待測工件的上方。但是只依賴人眼觀測定位需要的時間較長,且人為因素造成的誤差較大,定位精度較低,會造成探頭的掃描范圍有偏差,進而造成掃描圖像顯示不完整;或為了確保掃描圖像完整而不得不增大掃描范圍,延長了掃描時間。
[0004]公開號為CN103267807A(申請?zhí)朇N201310160721.4)的中國發(fā)明專利申請,公開了一種超聲波檢測設(shè)備中的探頭標定方法和裝置,公開號為CN103110429A(申請?zhí)?201210191466.5)的中國發(fā)明專利申請,公開了一種超聲波探頭的光學(xué)標定方法,但是以上兩個發(fā)明中,是采用不同的方法對超聲探頭的探測性能進行的標定,不涉及對超聲波檢測時的超聲探頭的位置確定。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本發(fā)明的目的在于提供一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置和方法,該裝置和方法能夠快速、簡便、準確、直觀地確定超聲探頭的位置。
[0006]為實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明提供一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,所述裝置包括:測試水槽、超聲探頭、探頭立柱、激光筆和激光筆夾具,測試工件固定在測試水槽中;其中:
[0008]所述超聲探頭固定在探頭立柱的底部,其作用是進行超聲檢測;
[0009]所述激光筆固定在探頭立柱的上部,其作用是進行探頭初定位的基礎(chǔ);
[0010]所述激光筆夾具,其作用是將激光筆固定在探頭立柱上,保證了激光筆和超聲探頭相對位置的固定;
[0011 ] 所述探頭立柱,可以做X向、Y向、Z向運動,并帶動超聲探頭和激光筆完成超聲探頭的初定位。
[0012]優(yōu)選地,所述激光筆發(fā)出的激光可以是點狀的,也可以是十字形的,也可以是圓形的,或者是以上三種形式的任意組合的形式。
[0013]更優(yōu)選地,所述激光筆發(fā)出的激光垂直入射到測試工件表面。
[0014]優(yōu)選地,所述超聲探頭初定位,是確定超聲探頭相對于測試工件的位置,便于確定掃描范圍。
[0015]本發(fā)明還提供一種利用激光筆進行超聲探頭定位的方法,所述方法包括如下步驟:
[0016]步驟一:將測試工件固定在水槽中;
[0017]步驟二:移動探頭立柱,直到激光筆發(fā)出的激光照射到測試工件表面上,進一步移動,使得激光筆的中心點與測試工件的中心重合,獲取并保存此時激光筆的位置;
[0018]步驟三:根據(jù)已知的激光筆和超聲探頭的相對位置數(shù)據(jù),切換激光筆和超聲探頭的位置,使得超聲探頭到達激光筆此前保存的位置,此時,超聲探頭位于測試工件中心的正上方位置。
[0019]由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
[0020]本發(fā)明超聲探頭定位可以快速、直觀、準確地實現(xiàn),省工省事,在很大程度上減小了人為因素的影響,避免了由人為因素造成掃描范圍不當?shù)氖录陌l(fā)生。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明一實施例的定位裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖2為本發(fā)明一實施例的激光筆夾具的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖3為本發(fā)明另一實施例的激光筆夾具的示意圖;
[0024]圖中:超聲探頭I,立柱2,激光筆夾具3,激光筆4,固定塊5,激光筆夾具6,激光筆安裝孔7,固定螺紋孔8,調(diào)節(jié)螺紋孔9,立柱安裝孔10,激光筆安裝孔11,調(diào)節(jié)螺紋孔12,調(diào)節(jié)螺紋孔13。
【具體實施方式】
[0025]以下對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明,以下的說明僅為理解本發(fā)明技術(shù)方案之用,不用于限定本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
[0026]如圖1所示,為本實施例利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。所述裝置包括:可以做X向、Y向、Z向運動的立柱2,所述立柱2的運動驅(qū)動裝置可以采用電機驅(qū)動實現(xiàn);超聲探頭I固定在立柱2底端;激光筆4可以直接通過激光筆夾具3固定在固定塊5上,所述固定塊5與立柱2的上端固定連接(如圖1中(a)所示);所述激光筆4也可以通過激光筆夾具6直接固定在立柱2的中上端(如圖1中(b)所示)。
[0027]本實施例中,所述激光筆4和所述超聲探頭I的相對位置(Λ X,Λ Y,Λ Z)是可以測量且已知的,且激光筆4的豎直位置必須高于超聲探頭I的豎直位置。
[0028]本實施例中,采用與不采用所述固定塊5的差別在于所用激光筆夾具3和激光筆夾具6的結(jié)構(gòu)不同。
[0029]如圖2所示,為本發(fā)明一實施例激光筆夾具3的結(jié)構(gòu)示意圖。所述激光筆夾具3上設(shè)置有激光筆安裝孔7、固定螺紋孔8和調(diào)節(jié)螺紋孔9 ;安裝時,將激光筆4置于激光筆夾具3的激光筆安裝孔7內(nèi),通過固定螺紋孔8將激光筆夾具3與固定塊5固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入調(diào)節(jié)螺紋孔9的深度可以保持激光筆夾具3和激光筆4之間固定良好。
[0030]如圖3所示,為本發(fā)明一實施例激光筆夾具6的示意圖。所述激光筆夾具6上設(shè)置有立柱安裝孔10、激光筆安裝孔11和調(diào)節(jié)螺紋孔12、13 ;安裝時,激光筆4安裝在激光筆夾具6的激光筆安裝孔11內(nèi)固定,激光筆夾具6通過立柱安裝孔10與立柱2固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入調(diào)節(jié)螺紋孔12的深度保證激光筆4的夾緊和固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入調(diào)節(jié)螺紋孔13的深度保證了激光筆夾具6與立柱2安裝時的夾緊和固定。
[0031]本實施例在進行超聲探頭的定位時,即目的是要使得超聲探頭I到達被測工件中心的正上方,具體的步驟是:
[0032]第一步,移動立柱2,直到激光筆4到達預(yù)定高度并從顯示圖像中看到激光筆4視野的十字標或其他定位標志的中心對準被測工件中心位置,存儲激光筆4的絕對位置(Xtl,\,Z0);
[0033]第二步,根據(jù)激光筆4和超聲探頭3的相對位置(Λ X,Λ Y,Λ Z)確定立柱2的移動距離為(Λ X,Λ Y,Λ Ζ);
[0034]第三步,移動立柱2,使超聲探頭3移動到(Xtl+Λ XJtl+Λ Y,ZfAZ),此時,超聲探頭3對準被測工件,并相繼執(zhí)行對焦和掃描動作。
[0035]本實施例使探頭的位置定位準確,與利用人眼觀察定位的時間相比大大減少,可廣泛應(yīng)用于超聲探測中。本發(fā)明超聲探頭定位可以快速、直觀、準確地實現(xiàn),省工省事,在很大程度上減小了人為因素的影響,避免了由人為因素造成掃描范圍不當?shù)氖录陌l(fā)生。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的部分實施例而已,并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍做任何限制,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)做的任何修改,等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述裝置包括:測試水槽、超聲探頭、探頭立柱、激光筆和激光筆夾具,測試工件固定在測試水槽中;其中: 所述超聲探頭固定在探頭立柱上; 所述激光筆固定在探頭立柱的上部,所述激光筆發(fā)出的激光垂直入射到測試工件表面,進行探頭初定位的基礎(chǔ); 所述激光筆夾具,將激光筆固定在探頭立柱上,保證了激光筆和超聲探頭相對位置的固定; 所述探頭立柱,能做X向、Y向、Z向運動,并帶動超聲探頭和激光筆完成超聲探頭的初定位。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述超聲探頭通過超聲探頭夾具固定在探頭立柱的底部。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述激光筆發(fā)出的激光是點狀的,或是十字形的,或是圓形的,或者是以上三種形式的任意組合的形式。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述超聲探頭初定位,是確定超聲探頭相對于測試工件的位置,便于確定掃描范圍。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述激光筆直接通過激光筆夾具固定在固定塊上,所述固定塊與探頭立柱的上端固定連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述激光筆夾具上設(shè)置有立柱安裝孔、激光筆安裝孔和兩個調(diào)節(jié)螺紋孔;安裝時,激光筆安裝在激光筆夾具的激光筆安裝孔內(nèi)固定,激光筆夾具通過立柱安裝孔與探頭立柱固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入一個調(diào)節(jié)螺紋孔的深度保證激光筆4的夾緊和固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入另一調(diào)節(jié)螺紋孔的深度保證了激光筆夾具與立柱安裝時的夾緊和固定。
7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述激光筆通過激光筆夾具直接固定在探頭立柱的中上端。
8.如權(quán)利要求7所述的一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置,其特征在于,所述激光筆夾具上設(shè)置有激光筆安裝孔、固定螺紋孔和調(diào)節(jié)螺紋孔;安裝時,將激光筆置于激光筆夾具的激光筆安裝孔內(nèi),通過固定螺紋孔將激光筆夾具與固定塊固定,通過調(diào)節(jié)螺栓擰入調(diào)節(jié)螺紋孔的深度保持激光筆夾具和激光筆之間固定良好。
9.一種采用以上任一權(quán)利要求所述裝置的利用激光筆進行超聲探頭定位的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: 步驟一:將測試工件固定在水槽中; 步驟二:移動探頭立柱,直到激光筆發(fā)出的激光照射到測試工件表面上,進一步移動,使得激光筆的中心點與測試工件的中心重合,獲取并保存此時激光筆的位置; 步驟三:根據(jù)已知的激光筆和超聲探頭的相對位置數(shù)據(jù),切換激光筆和超聲探頭的位置,使得超聲探頭到達激光筆此前保存的位置,此時,超聲探頭位于測試工件中心的正上方位置。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用激光筆進行超聲探頭定位的裝置和方法,所述裝置包括測試水槽、超聲探頭、探頭立柱、激光筆、激光筆夾具,其中:測試工件固定在所述測試水槽中;所述超聲探頭固定在所述探頭立柱的底部;所述激光筆通過所述激光筆夾具固定在所述探頭立柱的上部;所述探頭立柱帶動所述超聲探頭和所述激光筆完成超聲探頭的初定位。所述方法基于該裝置,可以快速、直觀、準確地實現(xiàn),省工省事,在很大程度上減小了人為因素的影響,避免了由人為因素造成掃描范圍不當?shù)氖录陌l(fā)生。
【IPC分類】G01N29-26
【公開號】CN104792882
【申請?zhí)枴緾N201510158679
【發(fā)明人】肖東, 裘揆, 張國方, 陳樂生
【申請人】上海和伍新材料科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月3日