金属壳体检测装置及方法与流程

1.本发明属于超声波检测技术领域，具体涉及一种金属壳体检测装置与金属壳体检测方法。


背景技术：

2.随着汽车行业的迅速发展，越来越多的汽车配置有超声波探测系统，探测障碍物，辅助泊车，便于安全驾驶。为了提升驾驶的安全性，用户对汽车的安全性要求显著提高，从而对超声波传感器的性能的要求也随之提高。超声波传感器的频率一致性对超声波传感器的性能影响较大。但在实际生产过程中，超声波传感器的频率一致性通常较低，生产过程中具有较高的次品率，极大地影响超声波传感器的生产效率，提高了生产成本。
3.一般而言，超声波传感器的频率一致性主要与超声波传感器的壳体的一致性相关联，超声波传感器的探头对外发射超声波信号时，超声波传感器的壳体将与超声波信号形成共振，产生声波信号，声波信号的频点为壳体的共振频点，声波信号的频点与超声波传感器发射的超声波信号的频点越接近，则超声波传感器的性能越佳。
4.但，共振频点与壳体的一致性相关联，而壳体的一致性主要受壳体的材料或厚度等影响。业内的超声波传感器生产厂家主要通过管控壳体的厚度来控制壳体的共振频点，通过检测壳体的厚度，判断壳体的一致性，但是壳体的原材料的一致性也极大影响壳体的共振频点，单纯地检测壳体的厚度，不能良好地检测壳体的一致性，使得超声波传感器的次品率较高，但是壳体的材料的一致性又难以检测，使得从而缺乏良好的检测壳体一致性的手段，影响超声波传感器的性能。


技术实现要素：

5.本发明的首要目的在于解决上述问题之一而提供一种金属壳体检测装置及方法。
6.为满足本发明的各个目的，本发明采用如下技术方案：
7.适应本发明的目的之一而提供一种金属壳体检测装置，包括超声波发射单元、声波接收单元、控制组件、用于夹持金属壳体的夹具及显示组件，超声波发射单元用于向金属壳体发射超声波信号，声波接收单元用于获取金属壳体响应所述超声波信号共振产生的声波信号，控制组件用于分析所述声波信号获取金属壳体的共振频点信息，以确定金属壳体的检测结果输出至显示组件显示。
8.进一步的，所述控制组件包括声波分析单元与控制单元，所述声波分析单元用于分析所述声波信号获取金属壳体的共振频点信息，所述控制单元用于对所述共振频点与预设的频率阈值进行比较得到所述检测结果。
9.具体的，所述金属壳体频点检测装置还包括消音箱，夹具与声波接收单元设置于消音箱内。
10.具体的，所述超声波发射单元、夹具及声波接收单元沿同一轴线依次设置，消音箱设有开口，超声波发射单元的发射探头经所述开口正对所述夹具。
11.具体的，所述金属壳体用于封装超声波传感器，所述频率阈值为根据所述超声波传感器的工作频点所确定的预设容差范围。
12.适应本发明的目的之一而提供一种金属壳体检测方法，包括如下步骤：
13.控制超声波发射单元以预定频率对外发射超声波信号；
14.接收声波接收单元获取的金属壳体响应所述超声波信号而共振产生的声波信号；
15.分析所述声波信号，获取金属壳体的共振频点信息，将所述共振频点信息与预设的频率阈值相匹配，得到检测结果；
16.将检测结果输出至显示组件显示。
17.进一步的，将所述共振频点信息与预设的频率阈值相匹配，得到检测结果的步骤中，包括如下步骤：
18.若所述共振频点在所述频率阈值之内，则检测结果表征金属壳体合格，反之，则检测结果表征金属壳体不合格。
19.进一步的，控制超声波发射单元以预定频率对外发射超声波信号的步骤中，包括如下步骤：
20.控制超声波发射单元在预定频率范围内持续发射超声波信号，所述预定频率范围为根据所述金属壳体所封装的超声波传感器的工作频点而确定的预设信号发射范围。
21.进一步的，接收声波接收单元获取的金属壳体响应所述超声波信号而共振产生的声波信号的步骤中，包括如下具体步骤：
22.控制声波接收单元将接收的多个声波信号上传；
23.分析获取所述多个声波信号各自的频点信息，将多个频点信息中频点最大的频点作为所述共振频点。
24.进一步的，将检测结果输出至显示组件显示的步骤之后，包括如下步骤：
25.迭代以上过程获取多个金属壳体相对应的共振频点信息；
26.计算各个金属壳体的共振频点信息之间的误差信息；
27.检测所述误差信息是否大于误差阈值并向显示组件输出相应的检测结果。
28.相对于现有技术，本发明的优势如下：
29.首先，本发明的金属壳体检测方法通过检测金属壳体的共振频点，判断共振频点是否与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相匹配，确定金属壳体的一致性是否符合要求，提高金属壳体所封装或安装的超声波传感器的一致性，降低次品率。该方法步骤简单，流程短，且代码量少，运行快速，便于使用。
30.其次，本发明的金属壳体检测装置的结构简单，且各部件之间的配置简单，便于布置，降低金属壳体检测装置的成本，且可准确地检测出金属壳体的一致性，便于提高生产时的超声波传感器的一致性。
31.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
33.图1为本发明典型实施例的金属壳体检测装置的结构示意图。
34.图2为本发明典型实施例的金属壳体检测装置的电路原理示意图。
35.图3为本发明典型实施例的金属壳体检测方法的流程示意图。
36.图4为本发明典型实施例的金属壳体检测方法的步骤s11的流程示意图。
37.图5为本发明典型实施例的金属壳体检测方法的步骤s14的流程示意图。
具体实施方式
38.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
40.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
41.本发明提供了一种金属壳体检测装置与基于该装置实施的金属壳体检测方法，所述金属壳体用于封装或安装超声波传感器，所述金属壳体检测方法基于金属壳体检测装置检测金属壳体的共振频点，通过共振频点判断出金属壳体是否影响所要封装或安装的超声波传感器所发射信号的一致性，也即是说检测金属壳体的一致性。
42.在本发明的典型实施例中，结合图1与图2，所述金属壳体30检测装置包括超声波发射单元11、声波接收单元12、控制组件、夹具16、显示组件14及消音箱17。
43.所述超声波发射单元11用于向金属壳体30发射超声波信号，壳体响应超声波信号而共振产生声波信号。优选的，所述超声波发射单元11为超声波传感器。
44.所述夹具16用于夹持金属壳体30。具体言之，夹具16上设有夹持位，夹持位的形状与金属壳体30的形状相同，以便于金属壳体30对应放置于夹持位中。
45.所述声波接收单元12用于接收金属壳体30响应超声波信号而共振产生的声波信号。优选的，所述声波接收单元12为麦克风。
46.夹具16与声波接收单元12设置于消音箱17内，消音箱17用于屏蔽外界声波，使得设置于消音箱17内的声波接收单元12接收金属壳体30共振产生的声波信号时，不会受到外界声波的干扰，提升声波接收单元12所接收的声波信号的纯净度，且消音箱17还可提升声波接收单元12的灵敏度。
47.在一个实施例中，超声波发射单元11、夹具16及声波接收单元12沿同一轴线依次设置，超声波发射单元11设置于消音箱17之外，消音箱17中设有开口，超声波发射单元11的发射探头正对消音箱17的开口，且发射探头也正对夹具16，以便于发射探头对夹持于夹具16上的金属壳体30发射超声波信号。
48.所述控制组件包括声波分析单元15与控制单元13。声波分析单元15与声波接收单元12电性连接，声波分析单元15用于接收声波接收单元12获取的声波信号，分析声波信号，获取声波信号的频点信息，也即是金属壳体30的共振频点信息。
49.所述控制单元13用于控制超声波接收单元12、声波接收单元12与、显示组件14及声波分析单元15工作。控制单元13从声波分析单元15获取声波信号的频点信息，也即是获取了金属壳体30的共振频点信息，将共振频点信息与预设的频率阈值相比较获取检测结果，所述频率阈值与金属壳体30所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相关联，所述检测结果为金属壳体30的一致性信息。优选的，所述控制单元13为计算机。
50.所述显示组件14用于显示检测结果，当控制单元13获取了检测结果后，控制单元13将检测结构输出至显示组件14显示，以便于用户获知检测结果。优选的，所述显示组件14为显示屏。
51.在一个实施例中，所述金属壳体为铝壳。
52.在本发明的典型实施例中，所述金属壳体检测方法基于以上金属壳体检测装置实施，具体言之，结合图3，所述金属壳体检测方法包括如下具体步骤：
53.步骤s11，控制声波发射单元以预定频率对外发射超声波信号：
54.控制单元控制声波发射单元向放置于夹具上的金属壳体发射超声波信号，且控制单元控制声波发射单元发射超声波信号的频率。具体言之，控制单元向超声波发射单元发送第一信号，第一信号中包括第一频率信息，超声波发射单元接收到第一信号后，以第一频率对外发射超声波信号。
55.在本步骤s11中，包括如下具体步骤s111，控制超声波发射单元在预定频率范围内持续发射超声波信号，所述预定频率范围为根据所述金属壳体所封装的超声波传感器的工作频点而确定的预设信号发射范围：
56.控制单元向超声波发射单元发射第一信号，第一信号中包括预设频率信息，该预设频率信息与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相关联，具体言之，所述预设频率信息为以所述超声波传感器的工作频点而确定的频率范围，使得超声波发射单元所发射的超声波信号的频点与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相关联，从而可通过超声波发射单元发射的超声波信号模拟金属壳体的工作环境，进而良好地检测金属壳体的一致性，检测金属壳体是否适于封装或安装相应工作频点的超声波传感器。
57.步骤s12，接收声波接收单元获取的金属壳体响应所述超声波信号而共振产生的声波信号：
58.超声波发射单元的发射探头正对夹具，当发射探头发射超声波信号后，夹持于夹具上的金属壳体响应超声波信号，共振产生声波信号，金属壳体共振产生的声波信号向外扩散，与夹具同处于消音箱内的声波接收单元接收到金属壳体共振产生的声波信号，声波接收单元将接收到的声波信号输出至控制组件中的声波分析单元。
59.在本步骤s12中，结合图4，还包括如下具体步骤：
60.步骤s121，控制声波接收单元将接收的多个声波信号上传：
61.控制单元向超声波发射单元发射包含预设频率信息的第一信号，控制超声波发射单元基于预设频率信息持续发射超声波信号，在不同时刻，超声波发射单元发射不同频率的超声波信号，该多个超声波信号的频率在所述预设频率信息之内。金属壳体依次响应多个不同频率的超声波信号，共振产生多个频点不同的声波信号，声波接收单元依次接收该多个频点不同的声波信号，并将该多个声波信号上传至控制组件的声波分析单元。
62.步骤s122，分析获取所述多个声波信号各自的频点信息，将多个频点信息中频点最大的频点作为所述共振频点：
63.声波分析单元依次接收到多个不同频点的声波信号，依次分析该多个声波信号的频点信息，获取所述多个声波信号所对应的多个频点信息，声波分析单元将该多个频点信息输出至控制单元，控制单元将该多个频点信息中，频点信息中频点最大的频点作为金属壳体的共振频点，也即是说，超声波发射单元以所述预设频率信息发射的多个超声波信号后，金属壳体响应所述多个超声波信号，共振产生的声波信号中频点值最大的频点作为金属壳体的共振频点，通过判定所述共振频点是否在金属壳体所封装或安装的超声波传感器的频率范围内，以确定金属壳体是否能封装或安装所述超声波传感器，方式简单高效。
64.步骤s13，分析所述声波信号，获取金属壳体的共振频点信息，将所述共振频点信息与预设的频率阈值相匹配，得到检测结果：
65.声波分析单元分析获取的多个声波信号的频点信息，将多个频点信息输出至控制单元，控制单元从多个频点信息中确定出金属壳体的共振频点信息，一般而言，将多个频点信息中频点值最大的频点信息作为共振频点信息。控制单元将共振频点信息与预设的频率阈值相匹配，获得检测结果。
66.所述预设的频率阈值为基于金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点所确定的预设容差范围，所述预设的频率阈值的最大值大于所述工作频点，最小值小于所述工作频点，也即是说，超声波传感器的工作频点设置于所述预设的频率阈值之间。
67.控制单元将获取的金属壳体的共振频点与预设的频率阈值相匹配，获取检测结果，具体言之，确定检测结果方式包括如下步骤：
68.步骤s131，若所述共振频点在所述频率阈值之内，则检测结果表征金属壳体合格，反之，则检测结果表征金属壳体不合格：
69.控制单元将获取的共振频点与预设的频率阈值相匹配，若共振频点在所述预设的频率阈值之内，表征金属壳体检测合格，金属壳体一致性良好，金属壳体的共振频点与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相匹配，超声传感器发射信号时，金属壳体受超声波传感器发射的信号共振产生的信号，不会影响超声波传感器的工作，控制单元向显示组件输出表征金属壳体检测合格的检测结果。若共振频点不在所述预设的频率阈值之内，表征金属壳体检测不合格，金属壳体一致性较差，金属壳体的共振频点与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点不相匹配，金属壳体将会影响超声波传感器发射信号，控制单元向显示组件输出表征金属壳体检测不合格的检测结果。
70.步骤s14，将检测结果输出至显示组件显示：
71.控制单元将检测结果输出至显示组件，显示组件显示所述检测结果，以便于用户
可以通过浏览显示组件获取金属壳体的检测结果，确定所检测的金属壳体的一致性是否良好，是否可用于封装或安装超声波传感器。具体言之，所述检测结果以文字、符号、数字、颜色及图形中的任意一项或多项相组合的方式显示于显示组件上。
72.在一个实施例中，还包括另一种获取检测结果的方式，在实际生产过程中，大部分金属壳体的一致性良好，少数金属壳体的一致性较差，获取了所有金属壳体的共振频点，计算所述多个共振频点的标准值，共振频点偏离标准值较远的金属壳体为不合格，共振频点接近标准值的金属壳体为合格，结合图5，具体包括如下步骤：
73.步骤s141，迭代以上过程获取多个金属壳体相对应的共振频点信息：
74.为获取足够数据样本，驱动金属壳体检测装置为多个金属壳体进行检测，获取该多个金属壳体的共振频点信息。
75.步骤s142，计算各个金属壳体的共振频点信息之间的误差信息：
76.控制单元获取多个金属壳体的共振频点后，基于获取的多个共振频点计算标准值，例如，通过方差运算，将方差值作为所述标准值。之后，计算各个共振频点与所述标准值之间的误差信息，通过所述误差确定所对应的金属壳体是否检测合格。
77.步骤s143，检测所述误差信息是否大于误差阈值并向显示组件输出相应的检测结果：
78.控制单元基于所述标准值确定误差阈值，控制单元判定误差信息大于误差阈值的金属壳体为不合格，金属壳体的一致性较差，金属壳体的共振频点与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相差较大，影响所安装的超声波传感器的工作性能；误差信息小于误差阈值的金属壳体为合格，金属壳体的一致性较佳，金属壳体的共振频点与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相近，不影响所安装的超声波传感器的工作性能。
79.控制单元获取了金属壳体的合格与不合格的检测结果后，控制单元将检测结果输出至显示组件显示，以便于用户获取金属壳体的检测结果。
80.综上所述，本发明基于金属壳体检测装置实施金属壳体检测方法，通过该方法检测获取金属壳体的共振频点信息，判断共振频点信息是否与金属壳体所要封装或安装的超声波传感器的工作频点相对应，以确定金属壳体的一致性是否良好，判定金属壳体是否检测合格。该方法步骤简单，代码量少。
81.本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本技术公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
82.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
83.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。