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专利摘要

本发明公开了一种基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统及方法，包括材料空蚀试验装置和空蚀表面检测系统；材料空蚀试验装置包括超声波空蚀发生器和容器，超声波空蚀发生器包括变频器和变幅杆；空蚀表面检测系统包括超声检测系统和自动扫描机构，超声检测系统包括超声波探头阵列、超声波发射/接收装器及数据处理与控制系统，超声波探头阵列设于测试试样下方的空蚀介质内；试验时，先启动材料空蚀试验装置进行空蚀试验，然后启动空蚀表面检测系统，通过自动扫描机构的驱动超声波探头阵列对测试试样扫描，完成在线检测。本发明可以实现在不取样情况下进行振动空蚀试验空蚀量的测量，有效提升了整个试验与检测过程的智能程度。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202010551948.1
申请日期:
2020-06-17
专利申请人:
武汉理工大学
分类号:
G01N17/00 ; G01N29/04 ; G01N29/265
发明/设计人:
郭智威，苗子华，白秀琴，袁成清
权利要求: 1.一种基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：包括材料空蚀试验装置和空蚀表面检测系统；所述材料空蚀试验装置包括超声波空蚀发生器和盛装有空蚀介质的容器，所述超声波空蚀发生器包括变频器和变幅杆，所述变幅杆一端安装在变频器上，另一端伸入到容器的空蚀介质内，伸入到空蚀介质内的变幅杆端部用于安装测试试样，所述超声波空蚀发生器用于通过变幅杆驱动测试试样在空蚀介质内高频振动，从而完成测材料空蚀试验；所述空蚀表面检测系统包括超声检测系统和自动扫描机构，所述超声检测系统包括超声波探头阵列、超声波发射/接收装器及数据处理与控制系统，所述超声波探头阵列设于测试试样下方的空蚀介质内，并且通过探头连接杆与自动扫描机构相连，所述自动扫描机构用于通过探头连接杆驱动超声波探头阵列在测试试样下方平移完成覆盖测试试样扫描，所述超声波探头阵列通过信号线与超声波发射/接收装器相连，所述超声波发射/接收装器和数据处理与控制系统相连。2.如权利要求1所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述容器内设有保持空蚀介质温度的恒温装置。3.如权利要求1所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述空蚀介质为水，所述容器上设有用于调整水位的进水口和出水口。4.如权利要求1所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述变幅杆和测试试样通过螺纹可拆卸相连。5.如权利要求2所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述恒温装置包括温度传感器、加热器、温控器和设于容器内的保温内胆，所述温控器通过温度传感器反馈温度并通过加热器保持保温内胆内的温度。6.如权利要求1-5任意一项所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述数据处理与控制系包括A/D转换芯片、单片机、数据处理器、人机交互模块和空蚀试验系统电源控制模块，所述超声波发射/接收装器通过A/D转换芯片与单片机及数据处理器相连，所述单片机与人机交互模块及空蚀试验系统电源控制模块相连，所述单片机还通过外接端口与计算机相连，所述人机交互模块与自动扫描机构相连，传递控制信号，所述空蚀试验系统电源控制模块用于控制超声波空蚀发生器的启停。7.如权利要求6所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述容器一侧设有部分向上延伸的顶盖，所述自动扫描机构包括直线电机和步进电机驱动器，所述直线电机固定在容器的顶盖上，所述探头连接杆固定在直线电机的移动输出端，所述步进电机驱动器与人机交互模块相连，并可通过单片机控制。8.如权利要求7所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述超声波探头阵列的宽度大于测试试样的宽度，并且通过自动扫描机构扫描过程中，能全覆盖测试试样在超声波探头阵列所在平面的正投影。9.如权利要求6所述基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验实时检测系统，其特征在于：所述人机交互模块包括外接按键与显示器。10.一种基于超声检测技术的船舶材料空蚀试验在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、搭建权利要求6中所述的船舶材料空蚀试验实时检测系统，将测试试样安装在变幅杆，开启超声波空蚀发生器，超声波空蚀发生器通过变幅杆带动测试试样在空蚀介质内高频振动，进行空蚀试验；步骤2、根据试验需要在空蚀试验中或者空蚀试验结束后，启动超声检测系统和自动扫描机构，通过自动扫描机构带动超声波探头阵列平移，对测试试样进行扫描，完成对测试试样空蚀量的检测。