發明增加了探頭數目，探頭數目達到了 7個。安裝方式:45度的探頭分別軸向向前、軸向向后安裝，兩個70度的探頭分別軸向向前、向后安裝，另外兩個70度雙晶探頭分別周向向前、向后安裝，O度單晶探頭軸向安裝。因此，能探測出不同位置不同類型的缺陷，探測能力大為增強，周向裂紋、縱向裂紋、內部缺陷都能夠探測出，而且探測深度和SBA-60HS型相比大大增強。此外，對不同的軸型兼容性有了很大的改善，能夠兼容更多類型的動車組空心車軸。在探傷過程中，能夠實時查看A掃B掃C掃圖，人工主觀性依賴大大減小。對于某一缺陷，可以實時查看位置大小等相關信息，能夠迅速做出缺陷相關結論，決定是否立即終止，而不用等待整個探傷過程結束后回放查閱來判讀，對于批量探傷大大節省了時間。本設計包括以下模塊:探桿模塊、電機控制模塊、UT模塊、用戶軟件。
[0022]探桿模塊是整個系統的最重要的組成部分之一。探桿是探頭的載體，探桿帶動超聲波探頭以一定的速度螺旋式的前進，使得探頭能夠完整地掃描整個空心軸內部。探桿上以不同的方式安裝著不同類型的探頭，這種特殊方式決定了探傷范圍的大小、探傷精度等。探頭在UT的驅動下發送超聲波探傷波束，探傷波束在空心車軸內部遇到缺陷反射超聲波回波，探頭接收超聲波回波。
[0023]電機控制模塊包含兩個直流電機，分別驅動探桿進給和旋轉。在初始化和探傷結束或者中斷時，電機模塊驅動電機帶動探桿移動到初始起點位置。在探傷過程中，兩個電機分別以一定速度帶動探桿螺旋式的前進，確保探頭正常工作。
[0024]UT模塊是整個系統的硬件核心。UT模塊基于UDP協議接收上位機軟件指令，并返回對應代碼作為應答信號。UT模塊連接著位于探桿的多路超聲波探頭，探傷時驅動探頭發送超聲波探傷波束和接收返回的探傷回波，并將數據初步處理后基于TCP協議傳送給用戶軟件，以待處理。
[0025]用戶軟件是整個系統的軟件核心，也是人和系統交互的窗口。基于LabVIEW開發。用戶軟件基于UDP協議發送指令給UT模塊，UT模塊實現對應操作，達到用戶軟件對整個系統的控制。用戶軟件接收UT模塊基于UDP協議返回的應答代碼和基于TCP協議的探傷原始數據，處理數據后以直觀的方式顯示給用戶查閱。數據處理的原理是將探傷數據分組后，按照數據大小映射到RGB顏色空間，臨時存儲于內存中，查閱只是將其中需要的數據取出，并根據閾值將超過閾值的數據對應的RGB空間按層次映射到RGB的紅色譜，并繪制到窗口。探傷結束后，內存中的數據按順序存儲到數據庫，回放時按需查閱，動態繪制到窗口，并不改變數據庫中的數據。實時和回放時，窗口繪制的探傷圖形能夠準確表示出缺陷的位置、大小和方向等信息，很容易地判斷出缺陷與否，具有精度高、誤判率低、人工依賴少等優點。
[0026]本發明的有益效果為:(1)兼容性強、檢測范圍廣、精度高、誤判率低、人工依賴程度低的特點；(2)能夠實時A掃顯示并能實時切換B掃C掃顯示類型，回放時也能夠動態變換顯示類型；(3)對超聲波的探傷數據進行顏色空間的映射，并用不同顏色表示缺陷與否，不同深度表示缺陷大小；(4)實時存儲讀取數據、快速繪制二維圖形，用戶軟件內存性能高度的優化；(5)該系統能夠顯示A掃圖并直觀地繪畫出B掃C掃圖，靈活配置軸型、檢測范圍等參數，從而能夠迅速判斷缺陷的存在與否、內部缺陷的位置和大小，同時具有存儲、回放、查閱等其它功能；(6)探桿探頭的選型、安裝；(7)多用戶登陸系統，不同權限的分配。
【附圖說明】
[0027]圖1是動車組空心車軸超聲波檢測系統結構示意圖。
[0028]其中，I為空心軸，2為軸型空腔，3為超聲波探頭，4為控制箱，5為串口通信，6為TCP、UDP通信，7為打印設備。
[0029]圖2是原始超聲波探傷數據的接收流程圖。
[0030]圖3是含閾值的超聲波探傷數據至RGB空間映射流程圖。
[0031]圖4是回放讀取數據庫中探傷數據流程圖。
[0032]圖5是探桿上探頭安裝位置和方向示意圖。
[0033]圖6是用戶軟件的登陸界面示意圖。
[0034]圖7是空心車軸軸型查詢界面示意圖。
[0035]圖8是用戶軟件軸型管理界面示意圖。
[0036]圖9是用戶軟件探傷過程中的界面示意圖。
[0037]圖10是用戶軟件記錄查詢的界面示意圖。
[0038]圖11是用戶軟件回放過程中的界面示意圖。
[0039]圖12是動車組空心車軸超聲波檢測系統另一結構示意圖。
[0040]其中，11為探桿模塊，12為電機控制模塊，13為UT模塊，14為用戶軟件。
【具體實施方式】
[0041]1、一種動車組空心車軸超聲波檢測系統的技術條件
[0042]在實際工程中，本技術條件適用于動車組空心車軸超聲波檢測系統。掃描螺距設置范圍:5mm ;掃描轉速設置范圍:60r/min ;系統的供電電壓為AC220V，UT設備和電機控制模塊的供電電壓為DC12V ;主聲束掃查范圍:動車車軸距離軸端55?2220mm ;周期脈沖觸發角度設置范圍:0.5°?5° ;閘門閾值設置范圍:滿幅度0%?100% ;油箱內耦合劑溫度范圍:18°C?50°C;系統檢測范圍:外表面、近表面及空心軸內部；檢測缺陷類型:周向裂紋、縱向裂紋、內部其它缺陷。
[0043]2、一種動車組空心車軸超聲波檢測系統的【具體實施方式】
[0044]如圖1、12所示，動車組空心車軸超聲波檢測系統共包括四個部分:探桿模塊8、UT模塊10、電機控制模塊9、用戶軟件11。空心軸I的軸徑有60mm和30mm兩種，因此探桿模塊中的探桿也有兩種軸徑類型以對應相關軸型，確保探桿上的探頭和空心軸腔之間的嚙合。兩種不同尺寸探桿上的探頭安裝方式一樣，安裝方式示意圖如圖5所示。探桿上安裝7個超聲波探頭3，分別為45度雙晶探頭2個，70度雙晶探頭4個，O度單晶探頭I個。為了消除探傷的盲區和減少漏判，以一種特別的方式安裝:45度的探頭分別軸向向前、向后安裝，距離軸端長度為42mm，角度分別為72°和-72° ;70度的探頭分別軸向向前、向后安裝，距離軸端長度為44mm，角度分別為144°和-144° ;另外兩個70度雙晶探頭分別周向向前、向后安裝，距離探桿軸端長度為87mm，角度分別為O度和80° ;0度單晶探頭軸向安裝，距離探桿軸端45_，角度為O。超聲波探頭和軸型空腔2之間的細小空間需要耦合劑來填充，確保探頭和空心軸內壁的耦合，在初始化過程中和探傷過程中減少探桿和軸壁之間的磨損，防止探頭的損壞。耦合劑可以采用機油即可保證系統的正常運轉。
[0045]電機控制模塊包括控制箱4與上位機用戶軟件通訊是基于串口通信5，對電機的控制內部采用的PID控制，電壓為DC12V，在電壓恒定的情況下，電機穩定受控。當電壓不穩定時，會導致電機控制的超調或延時，大電流脈沖也可能燒壞電機。為了確保探桿在運行過程中穩定移動，一般過程是加速達到勻速時的速度則停止加速，保持勻速運行；停止探傷時，減速至速度為零。由于加速減速時間短，因此瞬時沖量很大，為了保證探桿和探頭的使用壽命，防止探頭損壞，加速度不超過30000inc/ms2。
[0046]UT模塊和上位機用戶軟件通訊是基于UDP協議和TCP協議6。為了保證通訊的穩定可靠，上位機設置為固定IP尋址方式，并將固定IP設置為192.168.0.65，下位機UT設備出廠默認設置為192.168.0.55，基于TCP通信的上位機端口為2001，下位機端口為2000，基于UDP協議的上位機和下位機端口均為2000。
[0047]上位機軟件是人和系統交互接口，間接控制著整個系統。打開用戶軟件，用戶名默認為admin，密碼為123456，如圖6所示。點擊登錄按鈕，軟件會自動檢測整個系統的運行狀態，如果有異常會自動彈窗報錯，只到異常排除，才可以進入系統。進入系統后，選擇用戶管理子菜單，更改初始用戶名和密碼，防止用戶非法進入更改系統配置，也便于保密。查閱工具集合菜單中CRH軸型子菜單，子菜單中包含各種軸型數據，如附圖7所示。參數設置的功能是對探頭和UT設備檢測參數的配置，已經默認配置完整，也可以根據實際情況進行配置。參數配置示意圖如圖8所示。