一种声波无损检测方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无损检测技术，尤其涉及一种声波无损检测方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]在现代工程中，大型工程结构如桥梁、大坝等存在缺陷或裂缝，都会对工程质量以及安全造成极大的影响。现有的工程无损检测技术主要情况如下:
[0003](I)声波无损检测技术。
[0004]上个世纪以来，无损检测技术得到了飞跃发展，其中具有代表性的是声波检测技术，声波检测技术是用人工的方法以在岩土或混凝土介质和结构中激发一定频率的弹性波，这种弹性波以各种波形在材料和结构内部传播并由接收机接收，通过分析研宄接收和记录下来的波动信息，来确定岩土或混凝土介质和结构的力学特性，了解其内部缺陷。由于声波检测技术与其它相关方法相比有轻便、灵活、可以大范围测试等优点，因而在水利、矿业、隧道、铁道以及市政等地下工程中得到广泛应用。
[0005](2)有线检测系统。
[0006]通过几十年的发展，有线声波检测系统已经相当成熟，用敲击等人工方法激发声波，经过检测介质后接收，并通过有线方式传输给主机记录分析。这种方式技术量低、数据传输准确性好且效率高。
[0007](3)声波检测装置与工控机、显示界面一体。
[0008]现有声波检测系统包括敲击锤或声波发射装置、声波接收装置、工控机和显示界面，整个检测仪器体积大，重量约在2KG以上。
[0009](4)声波发射装置。
[0010]传统声波发射方法采用的是人工敲击法，这种方法需要凭借人的经验，声波振动大、功率不固定，基于以上不足，发展了独立的声波发射装置，通过特定的脉冲发射电路发射固定频率和固定功率的声波，该发射方式稳定。并且声波发射装置和检测装置分离，通用于声波透射法和反射法。
[0011](5)无线检测系统。
[0012]现有的无线检测系统在系统内采用有线连接，设置中间数据采集基站，再将采集到的数据以无线信号的形式发送出来，主机接收到数据后进行显示分析。
[0013](6)声波检测装置的采样率。
[0014]对于信号的采样，采样的时间间隔必须遵守一定的原则，即Nyquist (奈奎斯特)采样定理，数据采集装置的采样率需大于或等于采集信号频率的2倍，否则复原原始信号时将引起失真，造成误差。在现代工程检测应用中，传感器接收信号的频率基本在几千赫兹到几万赫兹之间，现有的有线声波检测装置的采样率在几千赫兹到几十万赫兹之间，而无线检测系统的采样率则是在几千赫兹到几万赫兹之间，由于数据采集系统采样率的限制，采集的信号频率带宽明显变窄。
[0015]综上可知，现有技术中的声波无损检测方法存在以下问题:
[0016]传统的检测系统多是采用有线线缆连接检测系统，这种系统技术已经相当成熟，但是复杂的线路布置在实际测试中使得其缺陷尤为明显。对于复杂的工矿检测环境，由于要经常移动，线路布置需要耗费大量人力、物力和财力，操作不便，随着测点的增加，线路繁琐，传输距离受到限制，线路安全性得不到保证。
【发明内容】
[0017]本发明实施例提供一种声波无损检测方法、装置及系统，以便于声波无损检测中的数据传输。
[0018]一种声波无损检测方法，包括:
[0019]通过无线局域网接收控制设备发送的控制指令；
[0020]根据所述控制指令进行声波无损检测。
[0021]进一步，所述控制指令包括:
[0022]起始码、任务参数、终止码。
[0023]其中，所述根据所述控制指令进行声波无损检测，具体包括:
[0024]在接收到用户发送的控制指令后，对控制指令进行分析，识别用户所要进行的操作；
[0025]根据用户所要进行的操作，执行声波无损检测的相应操作。
[0026]进一步，所述根据用户所要进行的操作，执行声波无损检测的相应操作，具体包括:
[0027]当用户所要进行的操作是网络连接时，主控制器模块每隔预定时间，通过无线局域网向控制设备发送一次数据字节；
[0028]当用户所要进行的操作是参数设置时，所述控制指令还包括如下之一或组合:放大滤波倍数、采样率、采样字节、发射脉宽；主控制器模块读取控制指令中的放大滤波倍数、采样率、采样字节、发射脉宽，并对参数调节及采集模块进行参数设置，设置成功后，返回确认指令给控制设备；
[0029]当用户所要进行的操作是开始采样时，主控制器模块根据发射脉宽，生成脉冲波形，发送该脉冲给激励模块，并通过超磁致伸缩声波换能器发射特定频率的声波到被测物体；主控制器模块同时根据采样率分配数据缓存空间，接收参数调节及采集模块转发的，声波接收传感器根据接收的被测物体反射的声波后生成的检测数据；
[0030]当用户所要进行的操作是请求数据上传时，主控制器模块读取数据文件，并上传给控制设备。
[0031]更进一步，所述主控制器模块根据发射脉宽，生成脉冲波形，发送该脉冲给激励模块，并通过超磁致伸缩声波换能器发射特定频率的声波到被测物体；主控制器模块同时根据采样率分配数据缓存空间，接收参数调节及采集模块转发的，声波接收传感器根据接收的被测物体反射的声波后生成的检测数据，具体包括:
[0032]主控制器模块中的主控子单元进入中断服务程序启动同步控制子单元，同步控制子单元采用双线程并行运行工作模式，第一线程进入定时计数程序，根据发射脉宽，生成PWM脉冲波形，发送该脉冲给激励模块，并通过超磁致伸缩声波换能器发射特定频率的声波到被测物体，第二线程进入ADC转换子程序，根据采样率，选择相应的时钟分频倍数，配置ADC转换器的采样率，并根据采样字节，分配数据缓存空间，接收参数调节及采集模块转发的，声波接收传感器根据接收的被测物体反射的声波后生成的检测数据。
[0033]其中，所述主控制器模块读取数据文件，并上传给控制设备，具体包括:
[0034]主控制器模块读取数据文件，并形成数据包上传给控制设备，所述数据包包括:
[0035]起始码、数据长度、数据字节高位、数据字节低位、终止码。
[0036]一种声波无损检测装置，包括无线通信单元和声波无损检测单元，其中:
[0037]无线通信单元，用于通过无线局域网接收控制设备发送的控制指令；
[0038]声波无损检测单元，用于根据所述控制指令进行声波无损检测。
[0039]其中，所述声波无损检测单元具体用于:
[0040]在接收到用户发送的控制指令后，对控制指令进行分析，识别用户所要进行的操作；
[0041]根据用户所要进行的操作，执行声波无损检测的相应操作。
[0042]进一步，所述声波无损检测单元，具体包括:
[0043]主控制器模块、与所述主控制器模块连接的参数调节及采集模块和激励模块、与所述参数调节及采集模块连接的声波接收传感器、与所述激励模块连接的超磁致伸缩声波换能器，其中:
[0044]主控制器模块，用于在接收到用户发送的控制指令后，对控制指令进行分析，识别用户所要进行的操作；并
[0045]当用户所要进行的操作是网络连接时，主控制器模块每隔预定时间，通过无线局域网向控制设备发送一次数据字节；
[0046]当用户所要进行的操作是参数设置时，所述控制指令还包括如下之一或组合:放大滤波倍数、采样率、采样字节、发射脉宽；主控制器模块读取控制指令中的放大滤波倍数、采样率、采样字节、发射脉宽，并对参数调节及采集模块进行参数设置，设置成功后，返回确认指令给控制设备；
[0047]当用户所要进行的操作是开始采样时，主控制器模块根据发射脉宽，生成脉冲波形，发送该脉冲给激励模块，并通过超磁致伸缩声波换能器发射特定频率的声波到被测物体；主控制器模块同时根据采样率分配数据缓存空间，接收参数调节及采集模块转发的，声波接收传感器根据接收的被测物体反射的声波后生成的检测数据；
[0048]当用户所要进行的操作是请求数据上传时，主控制器模块读取数据文件，并上传给控制设备。
[0049]更进一步，所述主控制器模块具体包括:主控子单元，与所述主控子单元连接的同步控制子单元，与所述同步控制子单元连接的定时计数器和A/D转换器，与所述定时计数器连接的PWM脉冲子单元，与所述同步控制子单元和所述A/D转换器连接的存储器，其中:
[0050]所述主控制器模块根据发射脉宽，生成脉冲波形，发送该脉冲给激励模块，并通过超磁致伸缩声波换能器发射特定频率的声波到被测物