本实用新型专利技术公开了一种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置，它包括超声波探头、外夹装置、步进电机和控制系统，其特征在于：所述超声波探头分为两组；所述外夹装置设有两组固定平行杆；超声波探头与固定平行杆滑动连接并能通过固定件固定连接；其中一超声波探头通过丝杆与步进电机连接，该超声波探头与控制系统的接收信号连接；控制系统的控制信号与步进电机连接。本实用新型专利技术采用电机推动探头定位代替手动安装，微位移精度可达10um，能够解决探头安装过程中多种误差问题，为超声波流量计测量的准确提供保证。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置，它包括超声波探头、外夹装置、步进电机和控制系统，其特征在于：所述超声波探头分为两组；所述外夹装置设有两组固定平行杆；超声波探头与固定平行杆滑动连接并能通过固定件固定连接；其中一超声波探头通过丝杆与步进电机连接，该超声波探头与控制系统的接收信号连接；控制系统的控制信号与步进电机连接。本技术采用电机推动探头定位代替手动安装，微位移精度可达10um，能够解决探头安装过程中多种误差问题，为超声波流量计测量的准确提供保证。【专利说明】
本技术属于测量测试
，涉及一种基于DSP28335的超声波探头自动 定位装置，适用于外夹式超声波流量计的探头安装与固定。 一种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置
技术介绍
传统的超声波探头定位采用的方式是手动安装，通过提前计算好安装位置采用高 精度测量工具进行安装。一方面采用手工安装不可避免存在误差，超声波流量计对探头安 装位置要求高，细微的误差对实际的测速有很大的影响。另一方面随着工控的变化提前计 算的安装距离未必为最佳安装距离，其结果也必然与真实值存在较大误差，导致流量计测 不准。 现有技术中也有一些利用电机驱动定位的新技术，如《超声波自动检测系统》申请 号：CN201220632438. 8 ;探头调节装置包括相互垂直的X轴、Y轴和纵杆导轨及滑块。纵杆 滑块、纵杆导轨和纵杆伺服电机的连接；又如《用于超声波探伤装置的位置调整装置》申请 号：CN200820060098.X，包括一对超声波探头，还包括一探头小车；一对探头定位组件，左 右移动地安装在小车上；所述探头上下移动地与定位组件转动连接，探头绕定位组件坚直 轴线转动。其可实现串列式或K型检测，适用于大口径焊管焊缝、平板焊缝和圆柱形容器 的周向焊缝、轴向焊缝的超声波自动探伤，有效提高工作效率及探伤准检复探率。不仅体积 小、重量轻，而且稳定性高。以上技术中虽然采用利用电机驱动定位，但实际上是一种自动 检测或探伤系统，并不是严格意义上的超声波探头之间的自动定位系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置，用 于精准的选好超声波探头安装位置，从而实现超声波流量计的有效测量。 本技术的目的技术方案是：（1)、采用步进电机连接丝杆推进超声波探头。 (2)、选用高性能电机驱动器A3977SED驱动电机。（3)、使用数字信号处理器DSP产生可靠 的、精确的控制信号。 本技术技术方案： -种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置，它包括超声波探头、外夹装置、 步进电机和控制系统， 所述超声波探头分为两组； 所述外夹装置设有两组固定平行杆； 超声波探头与固定平行杆滑动连接并能通过固定件固定连接；其中一超声波探头 通过丝杆与步进电机连接，该超声波探头与控制系统的接收信号连接；控制系统的控制信 号与步进电机连接。 优选：所述外夹装置设有两组固定支架，两组固定支架之间连接设有固定平行杆 A和固定平行杆B ;每组固定平行杆上滑动连接设有一滑块，超声波探头安装在滑块上，各 滑块上设有的固定件为螺钉。 所述步进电机安装在一组固定支架上，连接步进电机和超声波探头的丝杆与同一 侧固定平行杆平行。 本技术的技术效果是： (1)选用步进电机推动探头，可实现探头的精确微位移，解决了手动安装存在的误 差，其微位移精度可达l〇um。 (2)A3977SED为高性能电机控制器，其控制简单且稳定性强，减少了电机控制步进 的工作，简化了控制过程。 (3)采用DSP28335输出脉冲可实现精确脉冲控制，为系统的有效控制提供了保 障。 (4)采用电机推动探头定位代替手动安装能够解决探头安装过程中多种误差问 题，为超声波流量计测量的准确提供保证。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术自动导航超声波探头外夹装置结构示意图； 图2是本技术电机驱动硬件实现图； 图3是本技术系统的总体控制框图。 【具体实施方式】 实施例1 : 外夹安装环节：如图1所示，图1中详细说明了可实现的自动导航超声波探头外夹 装置结构。该装置主要由超声波探头、外夹装置和电机相关部件组成。超声波探头分为AB 两组：超声波探头A 3、超声波探头B 4 ;外夹装置对应也分为AB两组滑块：超声波外夹装置 A 5、超声波外夹装置B 6 ;固定平行杆A 8、固定平行杆B 9 ;-个步进电机2 ;-个丝杆7。外 夹装置设有两组固定支架，两组固定支架之间连接设有固定平行杆A 8和固定平行杆B 9 ; 每组固定平行杆上滑动连接设有一滑块，超声波外夹装置A 5或超声波外夹装置B 6,超声 波探头安装在滑块上，各滑块上设有的固定件为螺钉。 步进电机安装在一组固定支架上，连接步进电机和超声波探头的丝杆与同一侧固 定平行杆平行。 第一步要求是管道前十后五初始化安装位置，通过超声波外夹装置B固定超声波 探头B并固定平行杆B于流量管道1。第二步装上超声波外夹装置A、超声波探头A、固定平 行杆A、丝杆7和步进电机2。第三步进入控制环节，通过系统判断最佳安装位。第四步选 定位置后通过超声波外夹装置A进行最后的固定，实现安装。 系统控制环节：如图2所示，单片机MSP430F5438系统完成超声波流量测量中的 超声波传播时间测量，通过串口与数字信号处理器TMS320F28335进行通信。数字信号处理 器DSP (数字信号芯片DSP28335)根据接收到的数据，输出不同频率的PWM脉冲送驱动芯片 A3977SED的STEP端控制电机的转速，并通过与驱动器的EN、DIR端连接控制电机的启停和 转动方向。图3为系统的总体控制框图，当数字信号处理器TMS320F28335系统上电初始化 时初始化为步进电机正转，数字信号处理器MSP430F5438流量测量系统进行超声波传播 时间测量，判断传播时间如果为逐渐变小，保持步进电机转向；如果变大，改变步进电机转 向。判断超声波测量时间值为最小，即停止步进电机控制，确定了超声波探头的位置。 选用的高性能电机控制器具有控制简单、抗干扰性强、适应性强等优点。通过高精 度的丝杆推动探头可实现探头的精准定位。装置的外围电路较少，很好的解决了传统电机 控制存在的干扰和误差叠加问题，保证了设备的稳定性。因此，选用最小步进角为1.8°的 42步进电机实现丝杆转动，步进电机根据接收到的脉冲信号进行角位移再通过丝杆转换为 对应的线位移从而推动超声波探头的移动，定制的丝杆精度可达到每1. 8°电机角位移对 应10um丝杆线位移。 采用驱动芯片A3977SED，其为含有内置转换器和译码器的完整的微步电动机驱动 器，内部具有用来改善PWM操作时功率消耗的同步整流控制电路并可以自动地进行改善。 只需输入一个脉冲即可驱动电动机一个步进，输出由DMOS的双Η桥完成。本驱动芯片设置 为全步模式，驱动信号的频率决定电机转速，脉冲的个数控制电机的步进角度。 采用DSP28335进行脉冲信号和控制信号的输出，DSP283本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于DSP28335的超声波探头自动定位装置，它包括超声波探头、外夹装置、步进电机和控制系统，其特征在于：所述超声波探头分为两组；所述外夹装置设有两组固定平行杆；超声波探头与固定平行杆滑动连接并能通过固定件固定连接；其中一超声波探头通过丝杆与步进电机连接，该超声波探头与控制系统的接收信号连接；控制系统的控制信号与步进电机连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李跃忠，熊永康，胡开明，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：江西;36
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