【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声探测，具体涉及一种超声探测系统、方法及轴承结构。
技术介绍
1、轴承被广泛用于各类装备的支撑部件，起到降低运动时摩擦的作用。轴承的主要结构包括外圈、内圈和中间的滚动体。滚动体处在油液环境中，并采用防尘罩防止油液流失和灰尘进入。轴承的健康状态关系着装备的正常使用，因此需要及时评估轴承的健康状态。轴承的典型故障是滚动体开裂/磨损和油液流失，轴承的健康状态评估系统需要重点关注这两种类型的缺陷。目前，轴承的健康状态评估主要采用超声探伤的方法，即利用超声在轴承传播过程中的回波特征变化来判定轴承的健康状态。然而常规的超声系统其探头体积大，无法与轴承集成，只适合于离线检测，对于需要长时间运行的装备(如高铁等运输工具)无法及时发现轴承故障，难以及时预警；同时由于探头是硬质的，不能从轴承外圈曲面发射超声，因此当裂纹平行于超声传播方向时测量的准确性低。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本申请提供一种超声探测系统、方法及轴承结构，超声探测系统能集成在轴承上，实现长时间多角度的故障监测。
2、为解决上述技术问题，本申请提供一种超声探测系统，包括供能与数据采集模块、供能与数据传输线路以及多个柔性超声传感器，多个所述柔性超声传感器贴附在轴承的不同表面，所述供能与数据采集模块和所述柔性超声传感器通过所述供能与数据传输线路连接。
3、可选地，所述柔性超声传感器包括压电层和封装层，所述压电层和所述供能与数据传输线路连接，且被封装在所述封装层中，所述封装层的面积大于或等于所述
4、可选地，所述封装层的远离所述压电层的一侧为用于与所述轴承贴合的贴合面；其中，所述封装层的面积大于所述压电层的面积时，所述压电层位于所述封装层的中部区域，所述贴合面的与所述压电层对应的区域涂覆有耦合剂，所述贴合面的未与所述压电层对应的区域涂覆有胶粘剂。
5、可选地，所述供能与数据采集模块包括高频高压驱动电路、微处理器、通讯接口和至少一adc采集子模块；
6、每个所述柔性超声传感器分别与所述adc采集子模块、所述高频高压驱动电路连接，所述微处理器分别与所述adc采集子模块、所述高频高压驱动电路和所述通讯接口连接；
7、所述微处理器用于向所述高频高压驱动电路发送触发信号；
8、所述高频高压驱动电路响应于所述触发信号产生驱动信号，以驱动所述柔性超声传感器与所述adc采集子模块之间信号交换；
9、所述adc采集子模块用于采集所述柔性超生传感器根据所述驱动信号反射振动产生的电信号，并发送所述电信号至所述微处理器；
10、所述微处理器还用于接收并处理所述adc采集子模块传输的电信号；
11、所述通讯接口用于将所述微处理器处理后的电信号传输至上机位显示。
12、可选地，所述供能与数据采集模块还包括供电子模块，所述供电子模块用于驱动所述高频高压驱动电路和所述微处理器。
13、可选地，所述adc采集子模块为多个时，所述供电子模块对所述柔性超声传感器持续供电，所述adc采集子模块用于并行采集多个所述柔性超声传感器产生的电信号；或者，
14、所述adc采集子模块为一个时，所述供电子模块对所述柔性超声传感器间歇供电，所述adc采集子模块用于串行采集多个所述柔性超声传感器产生的电信号。
15、本申请还提供一种轴承结构，包括轴承和超声探测系统，其中，所述柔性超声传感器包括位于所述轴承外圈表面的第一柔性超声传感器，以及，位于所述轴承的侧面的第二柔性超声传感器。
16、本申请还提供一种超声探测方法，应用于超声探测系统，包括以下步骤：
17、采集所述柔性超声传感器的回波信号；
18、根据所述回波信号获取所述轴承的故障信息。
19、可选地，所述采集柔性超声传感器的回波信号，包括以下至少一项：
20、对所述柔性超声传感器持续供电时，根据触发信号并行采集多个所述柔性超声传感器的回波信号；
21、对所述柔性超声传感器间歇供电时，根据触发信号串行采集多个所述柔性超声传感器的回波信号。
22、可选地，所述根据所述回波信号获取所述轴承的故障信息，包括以下至少一项：
23、根据所述回波信号中的特征峰信号对应的柔性超声传感器所在位置，确定所述轴承的裂纹故障及裂纹方向；
24、根据所述回波信号中的特征峰的振荡特征，确定所述轴承的油液流失故障。
25、本申请的超声探测系统、方法及轴承结构。超声探测系统包括供能与数据采集模块、供能与数据传输线路以及多个柔性超声传感器，多个柔性超声传感器贴附在轴承结构的不同表面，供能与数据采集模块和柔性超声传感器通过供能与数据传输线路连接。超声探测方法包括：采集柔性超声传感器的回波信号；根据回波信号获取轴承的故障信息。轴承结构包括轴承和超声探测系统，柔性超声传感器包括位于轴承外圈表面的第一柔性超声传感器和位于轴承侧面的第二柔性超声传感器。本申请的超声探测系统能集成在轴承上，实现长时间多角度的故障监测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种超声探测系统，其特征在于，包括供能与数据采集模块、供能与数据传输线路以及多个柔性超声传感器，多个所述柔性超声传感器贴附在轴承的不同表面，所述供能与数据采集模块和所述柔性超声传感器通过所述供能与数据传输线路连接。
2.根据权利要求1所述的超声探测系统，其特征在于，所述柔性超声传感器包括压电层和封装层，所述压电层和所述供能与数据传输线路连接，且被封装在所述封装层中，所述封装层的面积大于或等于所述压电层的面积。
3.根据权利要求2所述的超声探测系统，其特征在于，所述封装层的远离所述压电层的一侧为用于与所述轴承贴合的贴合面；其中，所述封装层的面积大于所述压电层的面积时，所述压电层位于所述封装层的中部区域，所述贴合面的与所述压电层对应的区域涂覆有耦合剂，所述贴合面的未与所述压电层对应的区域涂覆有胶粘剂。
4.根据权利要求1所述的超声探测系统，其特征在于，所述供能与数据采集模块包括高频高压驱动电路、微处理器、通讯接口和至少一ADC采集子模块；
5.根据权利要求4所述的超声探测系统，其特征在于，还包括供电子模块，所述供电子模块用于驱动所述
6.根据权利要求5所述的超声探测系统，其特征在于，所述ADC采集子模块为多个时，所述供电子模块对所述柔性超声传感器持续供电，所述ADC采集子模块用于并行采集多个所述柔性超声传感器产生的电信号，或者，
7.一种轴承结构，其特征在于，包括轴承与如权利要求1至6任一项所述的超声探测系统，其中，所述柔性超声传感器包括位于所述轴承的外圈表面的第一柔性超声传感器，以及，位于所述轴承的侧面的第二柔性超声传感器。
8.一种超声探测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的超声探测系统，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的超声探测方法，其特征在于，所述采集柔性超声传感器的回波信号，包括以下至少一项：
10.根据权利要求8所述的超声探测方法，其特征在于，所述根据所述回波信号获取所述轴承的故障信息，包括以下至少一项：
...【技术特征摘要】
1.一种超声探测系统，其特征在于，包括供能与数据采集模块、供能与数据传输线路以及多个柔性超声传感器，多个所述柔性超声传感器贴附在轴承的不同表面，所述供能与数据采集模块和所述柔性超声传感器通过所述供能与数据传输线路连接。
2.根据权利要求1所述的超声探测系统，其特征在于，所述柔性超声传感器包括压电层和封装层，所述压电层和所述供能与数据传输线路连接，且被封装在所述封装层中，所述封装层的面积大于或等于所述压电层的面积。
3.根据权利要求2所述的超声探测系统，其特征在于，所述封装层的远离所述压电层的一侧为用于与所述轴承贴合的贴合面；其中，所述封装层的面积大于所述压电层的面积时，所述压电层位于所述封装层的中部区域，所述贴合面的与所述压电层对应的区域涂覆有耦合剂，所述贴合面的未与所述压电层对应的区域涂覆有胶粘剂。
4.根据权利要求1所述的超声探测系统，其特征在于，所述供能与数据采集模块包括高频高压驱动电路、微处理器、通讯接口和至少一adc采集子模块；
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，席尚宾，马东鹏，潘磊磊，朱海斌，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。