【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声波检测领域，具体涉及一种利用超声波的工件寿命分析系统及方法。
技术介绍
1、本专利技术的
技术介绍
涉及超声波检测在大型回转件领域的应用现状及其面临的挑战。目前，超声波检测作为发现物体内部缺陷的有效方法，广泛应用于各种工业领域。然而，在大型回转件的检测中，由于其复杂的几何形状和尺寸，以及加工过程中产生的轴向锥度和径向椭圆度，使得传统的超声波探伤系统难以实现自适应定位。此外，现有的超声检测仪器在数据处理、存储和扩展方面存在局限性，无法满足大型回转件检测的灵活性需求。因此，针对大型回转件的超声波在线自动检测系统尚未出现，这成为了当前超声波检测技术发展的一个重要方向。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种利用超声波的工件寿命分析系统及方法，以解决大型回转件超声波检测存在的自动化程度低、依赖人工操作、效率低下、标准不一致的问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种利用超声波的工件寿命分析系统，所述系统包括：自动定位装置、超声波发射/接收卡、超声波探头、计算设备；
3、所述自动定位装置，用于将所述超声波探头定位在目标工件表面的指定位置，并发送检测指令至所述超声波发射/接收卡；
4、所述超声波发射/接收卡，用于接收来自于所述自动定位装置的检测指令，并发送驱动指令至所述超声波探头，以使所述超声波探头根据所述驱动指令发射超声波信号至所述目标工件；
5、所述超声波发射/接收卡，还用于接收所述超声波信号的回波信号，并
6、所述计算设备，用于接收来自于所述超声波探头的回波信号，根据所述回波信号对所述目标工件进行疲劳寿命分析，得到寿命分析结果。
7、在本申请一个可选的实施方式中，所述自动定位装置包括：位移传感器以及电机控制装置；
8、所述位移传感器，用于实时监测所述超声波探头与所述目标工件之间的距离信息，并将所述距离信息转换为电信号，发送所述电信号至所述电机控制装置；
9、所述电机控制装置，用于接收来自于所述位移传感器的电信号，并根据所述电信号确定所述超声波探头的调节参数，基于所述调节参数调节所述超声波探头的位置。
10、在本申请一个可选的实施方式中，所述计算设备包括：第一处理系统、第二处理系统：
11、所述第一处理系统，用于接收来自于所述超声波探头的回波信号，对所述回波信号进行处理，得到缺陷数据，并发送所述缺陷数据至所述第二处理系统；
12、所述第二处理系统，用于接收来自于所述第一处理系统的缺陷数据，并基于所述缺陷数据对所述目标工件进行疲劳寿命分析，得到所述寿命分析结果。
13、在本申请一个可选的实施方式中，所述第一处理系统包括：
14、基本功能模块，用于设置超声波检测系统的检测参数；
15、调校模块，用于对所述超声波检测系统的检测参数进行校验，若所述检测参数校验成功，则执行检测操作；
16、数字信号处理模块，用于对所述超声波信号进行信号处理，并提取所述超声波信号中的关键数据；
17、数据库功能模块，用于保存所述超声波信号中的关键数据，并根据所述回波信号确定所述目标工件的缺陷数据。
18、在本申请一个可选的实施方式中，所述第二处理系统，用于根据所述缺陷数据建立所述目标工件的第一几何模型；
19、在所述第一几何模型上进行应力加载，得到第二几何模型；
20、利用疲劳算法计算所述第二几何模型的疲劳数据；
21、根据所述疲劳数据确定所述目标工件是否满足预设寿命要求，生成所述寿命分析结果。
22、第二方面，本专利技术实施例提供了一种利用超声波的工件寿命分析方法，所述方法包括：
23、检测目标工件的实时位置，并基于所述实时位置生成检测指令；
24、基于所述检测指令控制超声波探头产生超声波信号，并接收所述目标工件基于所述超声波信号反射的回波信号；
25、利用所述回波信号确定所述目标工件的缺陷数据；
26、根据所述缺陷数据对所述目标工件进行疲劳寿命分析，得到所述目标工件的寿命分析结果。
27、在本申请一个可选的实施方式中，所述检测目标工件的实时位置，并基于所述实时位置生成检测指令，包括：
28、检测所述超声波探头与所述目标工件的距离信息；
29、根据所述距离信息确定所述超声波探头与所述目标工件之间的最佳距离；
30、基于所述最佳距离控制所述超声波探头的法线与所述目标工件的轴心线垂直，并检测所述超声波探头当前的实时位置；
31、基于所述超声波探头当前的实时位置生成对应的检测指令。
32、在本申请一个可选的实施方式中，所述根据所述缺陷数据对所述目标工件进行疲劳寿命分析，得到所述目标工件的寿命分析结果，包括：
33、根据所述缺陷数据建立所述目标工件的第一几何模型；
34、在所述第一几何模型上进行应力加载，得到第二几何模型；
35、利用疲劳算法计算所述第二几何模型的疲劳数据；
36、根据所述疲劳数据确定所述目标工件是否满足预设寿命要求，生成所述寿命分析结果。
37、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的利用超声波的工件寿命分析方法。
38、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的利用超声波的工件寿命分析方法。
39、本申请实施例提供的系统及方法具有以下有益效果：
40、本申请实施例提供的系统通过集成自动定位装置、超声波发射/接收卡、超声波探头和计算设备，实现了大型回转件检测的自动化，减少了人工操作和干预，提高了检测效率和一致性。自动定位装置将超声波探头定位在目标工件表面的指定位置，确保超声波信号准确传输到工件内部，提高了检测的准确性和可靠性。计算设备能够对接收到的回波信号进行高效处理和分析，提取出有关工件缺陷和疲劳寿命的关键信息，为工件的状态评估和预测提供了支持。
41、本申请实施例提供的方法通过实时检测目标工件的位置和状态，生成相应的检测指令，确保了检测过程的实时性和准确性。同时，利用超声波信号的发射和接收，及时获取工件的回波信号，为后续的缺陷分析和疲劳寿命评估提供了及时的数据支持。通过对回波信号的处理和分析，准确地识别出目标工件内部的缺陷，包括缺陷的位置、大小和类型等信息，为工件的质量控制和安全使用提供了重要的依据。利用缺陷数据建立工件的几何模型，并在模型上进行应力加载和疲劳算法计算，准确地评估工件的疲劳寿命，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用超声波的工件寿命分析系统，其特征在于，所述系统包括：自动定位装置、超声波发射/接收卡、超声波探头、计算设备；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动定位装置包括：位移传感器以及电机控制装置；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算设备包括：第一处理系统、第二处理系统：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一处理系统包括：
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二处理系统，用于根据所述缺陷数据建立所述目标工件的第一几何模型；在所述第一几何模型上进行应力加载，得到第二几何模型；利用疲劳算法计算所述第二几何模型的疲劳数据；根据所述疲劳数据确定所述目标工件是否满足预设寿命要求，生成所述寿命分析结果。
6.一种利用超声波的工件寿命分析方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测目标工件的实时位置，并基于所述实时位置生成检测指令，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述缺陷数据对所述目标工件
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求6至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种利用超声波的工件寿命分析系统，其特征在于，所述系统包括：自动定位装置、超声波发射/接收卡、超声波探头、计算设备；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动定位装置包括：位移传感器以及电机控制装置；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算设备包括：第一处理系统、第二处理系统：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一处理系统包括：
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二处理系统，用于根据所述缺陷数据建立所述目标工件的第一几何模型；在所述第一几何模型上进行应力加载，得到第二几何模型；利用疲劳算法计算所述第二几何模型的疲劳数据；根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李红卫，吴丕进，谢烨填，
申请(专利权)人：广东交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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