专利名称：一种多通道车轴超声探伤探头的自动切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无损检测装置，特别是涉及一种多通道车轴超声探伤探头的 自动切换装置。
背景技术：
无损检测(nondestructive test，NDT)是对材料或工件实施一种不损害或不影响 其未来使用性能或用途的检测手段。运用无损检测技术，能发现材料或工件内部和表面所 存在的缺陷，能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等。无损检测技术现已 被广泛地应用于各个领域中，比如制造业、航天航空、石油化工和铁路运输等领域中。在现有的无损检测方式中，超声波检测就是无损检测中的一种，超声检测(UT)是 利用超声波在被检测材料中传播时，材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产 生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化。在超声 波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，发射和接收器通过对反射波进行分析，就 能够发现隐藏在被检测材料内部的缺陷。随着我国国民经济的快速发展，作为国民经济命脉之一的铁路运输也经历了数次 的大提速，而每一次的提速都对机车车辆的行车安全提出了更高的要求。铁道车辆轮轴是 机车车辆的一个重要部件，车辆轮轴经过一段时间的使用后，由于应力集中或疲劳的缘故， 轮轴会产生肉眼难以看到的细小裂纹等缺陷，如不能及时发现，就会产生大裂纹而造成轮 轴的损坏，并进而影响列车的行车安全，因而及时地对车辆轮轴进行缺陷检测是确保铁路 行车安全的重要保障之一。由于车辆车轴需要进行探伤的部位较多，相应的工艺方法也不同，因此目前铁路 系统采用的车轴超声波探伤仪通常为多通道，并且将每一个通道的探伤灵敏度余量、检测 范围、闸门位置、闸门宽度、报警灵敏度等工艺参数预存进仪器内。当操作人员选择相应的 通道进行检测时，需按一下相应的通道键以便调入所需的工艺参数进行检测。这种结构的 车轴超声探伤装置，由于需要操作人员手工来进行操作，一是给仪器的使用带来了不便；二 是由于操作人员的误动作会造成因车轴超声探伤中通道与检测工艺的不符而形成误检的 现象发生。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种多通道车轴超声探伤探 头的自动切换装置，能够在对铁路车轴进行超声探伤过程中，无须操作人员通过手工操作 来调入相应通道的预存参数，既避免了车轴超声探伤中因通道与检测工艺不符所造成的误 检，又能够减少重复劳动，方便现场操作。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种多通道车轴超声探伤探头 的自动切换装置，包括若干个与超声探伤仪的探头的数量对应一致的探头架和一处理电路 装置；该处理电路装置包括[0008]若干个分别安装在对应的探头架中的动作响应单元，该动作响应单元对探头架中 的探头是否离开探头架进行响应，并将响应信号输出；一电子切换开关，用以自动循环切换各通道；一信号处理单元，采集由电子切换开关输出的响应信号，予以放大，比较，并输出 对应的通道选择信号；各动作响应单元分别与电子切换开关相连接，电子切换开关与信号处理单元相连 接，各动作响应单元分别通过电子切换开关向信号处理单元输出探头是否离开探头架的响 应信号，信号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处 理系统。所述的动作响应单元为涡流传感器；所述处理电路装置还包括一信号发生单元； 信号发生单元的输入接至超声探伤仪的计算机处理系统的输出，计算机处理系统向信号发 生单元输出控制信号使信号发生单元产生激励信号；信号发生单元的输出接至电子切换开 关，电子切换开关分别与各涡流传感器相连接，信号发生单元通过电子切换开关的自动循 环切换，分别向各通道的涡流传感器输入激励信号，以使涡流传感器工作，电子切换开关接 收对应通道的响应信号；电子切换开关的输出接至信号处理单元，电子切换开关将对应通 道的响应信号输出给信号处理单元，信号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信 号给超声探伤仪的计算机处理系统。所述的动作响应单元为开关；各探头架中分别设有用来放置探头的探头座，各开 关分别装在探头座中；各开关的输出分别接至电子切换开关的输入，电子切换开关的输出 接至信号处理单元的输入，各开关分别通过电子切换开关向信号处理单元输出探头是否离 开探头架的响应信号；信号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤 仪的计算机处理系统。本实用新型的一种多通道车轴超声探伤探头的自动切换装置，是利用电子技术的 原理，为每个探头配备带有涡流传感器或开关的探头架，当探头从探头架上取出时，探头架 内探头的状态发生变化，涡流传感器或开关获取该变化的信号，并将该信号通过电子切换 开关输出给信号处理单元进行处理，信号处理单元通过比较处理，向超声探伤仪的计算机 处理系统输出通道选择的信号，从而驱动仪器自动切换至该探头所对应的通道(工艺)。当 探头放回探头架后，探头架内探头的状态再次发生变化，涡流传感器或开关再次获取该变 化的信号，并将该信号通过电子切换开关输出给信号处理单元进行处理，信号处理单元处 理后，向超声探伤仪的计算机处理系统输出对应的触发信号，使计算机处理系统将检测结 果及参数自动保存起来。从而实现了当更换探头时，检测工艺也自动更换。由于有了该自 动切换装置，当超声探伤仪对车轴进行超声探伤时，不需要任何操作，仪器会自动更换检测 工艺进入检测状态。由于涡流传感器或开关的引入，避免了车轴超声探伤中因通道与检测 工艺不符造成的误检，具有减少重复劳动，方便现场操作的特点。本实用新型的有益效果是，由于采用了对超声探伤仪的各探头分别对应配备一探 头架，且在探头架和超声探伤仪中添加对应的处理电路装置，该处理电路装置利用每个安 装在对应的探头架中的动作响应单元来获取探头是否离开探头架的响应信号，并将该响应 信号输给信号处理单元进行处理，信号处理单元则将通道选择信号输给超声探伤仪的计算 机处理系统，从而驱动仪器自动切换至该探头所对应的通道(工艺)上，实现了更换探头时，检测工艺也自动更换的目的，避免了车轴超声探伤中因通道与检测工艺不符造成的误 检，具有减少重复劳动，方便现场操作的特点。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种多 通道车轴超声探伤探头的自动切换装置不局限于实施例。

图1是实施例一本实用新型的原理框图；图2是本实用新型探头、探头架和动作响应单元的配合示意图；图3是实施例二本实用新型的原理框图。
具体实施方式
实施例一，参见图1、图2所示，本实用新型的一种多通道车轴超声探伤探头的自 动切换装置，包括若干个与超声探伤仪的探头10的数量对应一致的探头架1和一处理电路 装置100 ；该处理电路装置100包括若干个分别安装在对应的探头架1中的动作响应单元21，该动作响应单元21对探 头架1中的探头10是否离开探头架1进行响应，并将响应信号输出；一电子切换开关22，用以自动循环切换各通道；一信号处理单元23，采集由电子切换开关22输出的响应信号，予以放大，比较，并 输出对应的通道选择信号；各动作响应单元21分别与电子切换开关22相连接，电子切换开关22与信号处 理单元23相连接，各动作响应单元21分别通过电子切换开关22向信号处理单元23输出 探头10是否离开探头架1的响应信号，信号处理单元23对响应信号进行处理并输出通道 选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统24。所述的动作响应单元21为涡流传感器；所述处理电路装置100还包括一信号发生 单元25 ；信号发生单元25的输入接至超声探伤仪的计算机处理系统24的输出，计算机处 理系统24向信号发生单元25输出控制信号使信号发生单元25产生激励信号；信号发生单 元25的输出接至电子切换开关22，电子切换开关22分别与各涡流传感器21相连接，信号 发生单元21通过电子切换开关22的自动循环切换，分别向各通道的涡流传感器21输入激 励信号，以使涡流传感器21工作，电子切换开关22接收对应通道的响应信号，即接收对应 的涡流传感器21的感应信号；电子切换开关22的输出接至信号处理单元23，电子切换开 关22将对应通道的响应信号输出给信号处理单元23，即电子切换开关22将对应的涡流传 感器21的感应信号输出给信号处理单元23，信号处理单元23对响应信号(即涡流传感器 的感应信号)进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统，由计算机处 理系统的处理器将探伤灵敏度余量、检测范围、间门位置、间门宽度、报警灵敏度等工艺参 数从计算机处理系统的存储器中调出，以便进行对应的检测。本实用新型的一种多通道车轴超声探伤探头的自动切换装置，是利用先进的电子 感应技术，为每个探头配备带有涡流传感器21的探头架1，当探头10从探头架1上取出时， 探头架1内探头10的状态发生变化，涡流传感器21获取该变化的信号，并将该信号通过电 子切换开关22输出给信号处理单元23进行处理，电子切换开关22用于循环切换，定时依
5次向各通道的涡流传感器21发出查询信号，并接收反馈信号；信号处理单元23通过比较处 理，即当其中的信号小于设定的阈值时，就认为该通道的探头10已从探头架1上被取出，并 予以使用；该信号处理单元23向超声探伤仪的计算机处理系统24输出通道选择的信号，即 该信号处理单元23结合电子切换开关22的状态输出相应的通道选择信号，以激活相应的 超声检测通道；从而驱动仪器自动切换至该探头所对应的通道(工艺)。当探头10放回探 头架1后，探头架1内探头10的状态再次发生变化，涡流传感器21再次获取该变化的信号， 并将该信号通过电子切换开关22输出给信号处理单元23进行处理，信号处理单元23处理 后，向超声探伤仪的计算机处理系统24输出对应的触发信号，使计算机处理系统24将检测 结果及参数自动保存起来。从而实现了当更换探头时，检测工艺也自动更换。由于有了该 自动切换装置，当超声探伤仪对车轴进行超声探伤时，不需要任何操作，仪器会自动更换检 测工艺进入检测状态。由于涡流传感器21的引入，避免了车轴超声探伤中因通道与检测工 艺不符造成的误检，具有减少重复劳动，方便现场操作的特点。实施例二，参见图3所示，本实用新型的一种多通道车轴超声探伤探头的自动切 换装置，包括若干个与超声探伤仪的探头的数量对应一致的探头架和一处理电路装置100 ； 该处理电路装置100包括若干个分别安装在对应的探头架中的动作响应单元26，该动作响应单元26对探 头架中的探头是否离开探头架进行响应，并将响应信号输出；一电子切换开关22，用以自动循环切换各通道；一信号处理单元23，采集由电子切换开关22输出的响应信号，予以放大，比较，并 输出对应的通道选择信号；各动作响应单元26分别与电子切换开关22相连接，电子切换开关22与信号处理 单元23相连接，各动作响应单元26分别通过电子切换开关22向信号处理单元23输出探 头是否离开探头架的响应信号，信号处理单元23对响应信号进行处理并输出通道选择信 号给超声探伤仪的计算机处理系统24。所述的动作响应单元26为开关；各探头架中分别设有用来放置探头的探头座，各 开关26分别装在探头座中；各开关26的输出分别接至电子切换开关22的输入，电子切换 开关22的输出接至信号处理单元23的输入，各开关26分别通过电子切换开关22向信号 处理单元23输出探头是否离开探头架的响应信号；信号处理单元23对响应信号进行处理 并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统24。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种多通道车轴超声探伤探头的自 动切换装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实 施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求一种多通道车轴超声探伤探头的自动切换装置，其特征在于包括若干个与超声探伤仪的探头的数量对应一致的探头架和一处理电路装置；该处理电路装置包括若干个分别安装在对应的探头架中的动作响应单元，该动作响应单元对探头架中的探头是否离开探头架进行响应，并将响应信号输出；一电子切换开关，用以自动循环切换各通道；一信号处理单元，采集由电子切换开关输出的响应信号，予以放大，比较，并输出对应的通道选择信号；各动作响应单元分别与电子切换开关相连接，电子切换开关与信号处理单元相连接，各动作响应单元分别通过电子切换开关向信号处理单元输出探头是否离开探头架的响应信号，信号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统。
2.根据权利要求1所述的自动切换装置，其特征在于所述的动作响应单元为涡流传 感器；所述处理电路装置还包括一信号发生单元；信号发生单元的输入接至超声探伤仪的 计算机处理系统的输出，计算机处理系统向信号发生单元输出控制信号使信号发生单元产 生激励信号；信号发生单元的输出接至电子切换开关，电子切换开关分别与各涡流传感器 相连接，信号发生单元通过电子切换开关的自动循环切换，分别向各通道的涡流传感器输 入激励信号，以使涡流传感器工作，电子切换开关接收对应通道的响应信号；电子切换开关 的输出接至信号处理单元，电子切换开关将对应通道的响应信号输出给信号处理单元，信 号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统。
3.根据权利要求1所述的自动切换装置，其特征在于所述的动作响应单元为开关；各 探头架中分别设有用来放置探头的探头座，各开关分别装在探头座中；各开关的输出分别 接至电子切换开关的输入，电子切换开关的输出接至信号处理单元的输入，各开关分别通 过电子切换开关向信号处理单元输出探头是否离开探头架的响应信号；信号处理单元对响 应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统。
专利摘要本实用新型公开了一种多通道车轴超声探伤探头的自动切换装置，包括若干个与超声探伤仪的探头的数量对应一致的探头架和一处理电路装置；该处理电路装置包括若干个动作响应单元、一电子切换开关和一信号处理单元，各动作响应单元分别与电子切换开关相连接，电子切换开关与信号处理单元相连接，各动作响应单元分别通过电子切换开关向信号处理单元输出探头是否离开探头架的响应信号，信号处理单元对响应信号进行处理并输出通道选择信号给超声探伤仪的计算机处理系统。该结构能够使得车轴超声探伤仪在对铁路车轴进行超声探伤过程中，无须操作人员通过手工操作来调入相应通道的预存参数，既避免了车轴超声探伤中因通道与检测工艺不符所造成的误检，又能够减少重复劳动，方便现场操作。
文档编号G01N29/22GK201653992SQ20102013612
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者林俊明 申请人:爱德森(厦门)电子有限公司