具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

第一方面，参照图1和图2，根据本发明实施例的壁厚检测系统，应用于管道1000上，包括第一夹部100、第二夹部200、多个定位孔400、多个超声波探头500、测温模块600、超声波检测仪700、循环泵800以及冷却水箱(图中未示)，第一夹部100的侧壁设有第一凹槽110；第二夹部200的侧壁设有第二凹槽210，第二夹部200与第一夹部100可拆卸连接，第一夹部100和第二夹部200分别设有与管道1000外形匹配的半弧形面，第一凹槽110和第二凹槽210分别置于对应的半弧形面上，第一夹部100和第二夹部200紧固连接时，半弧形面覆盖于管道1000的外壁且与管道1000的外壁紧密连接，且第一凹槽110及第二凹槽210与管道1000的表面形成冷却通道300；多个定位孔400分布于第一凹槽110和第二凹槽210上，且多个定位孔400分别与冷却通道300相连通；多个超声波探头500分别置于对应的定位孔400内，且超声波探头500的检测端分别与管道1000的表面紧密抵接；测温模块600用于测试冷却通道300内的冷却液体温度；超声波检测仪700分别与测温模块600及多个超声波探头500电性连接；冷却水箱(图中未示)通过连接管与冷却通道300连通；循环泵800与超声波检测仪700电性连接，循环泵800通过连接管分别与冷却水箱(图中未示)和冷却通道300连通，循环泵800能够控制冷却通道300内的冷却液体流速。

进行管道1000的侧壁厚度检测时，将第一夹部100和第二夹部200置于待测管道1000的周边，通过紧固件900使第一夹部100和第二夹部200之间紧密连接且分别与管道1000表面紧密抵接，以使第一凹槽110和第二凹槽210与管道1000的外表面形成冷却通道300，然后在对应的定位孔400上安装相应的超声波探头500，并使超声波探头500的检测端与管道1000的表面相抵接，同时，通过循环泵800向冷却通道300注入冷却液体，使管道1000被超声波探头500所检测的区域内的温度可以快速地降温，以确保超声波探头500可以正常和稳定地工作；配合测温模块600可以实时检测冷却通道300的冷却液体温度，当温度过高时，可以调节循环泵800的工作频率，提高冷却通道300内的冷却液体的流速，以实现快速地的降温，进而保持超声波探头500稳定的工作环境。

其中测温模块600可以采用热电偶和热电偶温度采集单元，其中，热电偶可以选用K型热电偶，温度采集单元则可以选用诚控电子生产的DAM-3系列热电偶输入型数据采集器，该采集模块的一端与热电偶相连接，另一端与超声波检测仪700的控制模块710相连接，超声波检测仪700的控制模块710采集热电偶所测量的冷却液体温度。可以想到的是，测温模块600还可以采用热敏电阻和热敏电阻温度采集单元，以实现对冷却通道300内的冷却液体温度。

其中，可以在第一夹部100或第二夹部200上设有与热电偶或热敏电阻外形相匹配的测温孔(图中未示)，从而实现冷却液体温度的检测，同时，可以直接将热电偶或热敏电阻直接设置在冷却通道300的任一侧壁上，同样可以实现温度的检测。在本实施例中，测温模块600采用热电偶和热电偶温度采集单元，并在第一夹部100上设置有与热电偶外形相匹配的测温孔(图中未示)，以实现冷却通道300内冷却液体检测。

其中，第一夹部100和第二夹部200之间通过紧固件900实现就可以紧固连接，进而可以套设在管道1000上，第一凹槽110和第二凹槽210则与管道1000的表面形成冷却通道300，具体地，在本实施例中的紧固件900为螺栓、设置在第一夹部100的第一连接通孔和设置第二夹部200的第二连接通孔，螺栓、第一连接通孔和第二连接通孔的数量相同，且第一连接通孔与第二连接通孔的位置相匹配，当第一夹部100和第二夹部200配合连接时，对应的第一连接通孔和第二连接通孔则会重合，螺栓的螺杆则可穿过对应的第一连接通孔和第二连接通孔后，旋紧螺栓的螺母，则可以实现第一夹部100和第二夹部200的紧固连接。可以想到的是，紧固件900还可以是螺钉和螺纹座的组合，即在第一夹部100和第二夹部200相应的位置上，设置相应的螺钉和螺纹座，只要旋紧或拧松螺钉，则可以实现第一夹部100和第二夹部200之间的紧固和拆卸，提升了便利性，此外紧固件900还可以采用环形状的紧固器，套设在第一夹部100和第二夹部200上，同样可以实现紧固连接的效果。

其中，冷却通道300上设有进水口(图中未示)和出水口(图中未示)；具体地，进水口(图中未示)可以设于第一凹槽110或第二凹槽210上，且与冷却通道300相连通；出水口(图中未示)可以设于第一凹槽110或第二凹槽210上，且与冷却通道300相连通；循环泵800具有第一接口和第二接口，第一接口通过连接管与进水口(图中未示)或出水口(图中未示)连通，循环泵800与超声波检测仪700电性连接；冷却水箱(图中未示)具有第一连接口和第二连接口，第一连接口通过连接管与第二接口连通，第二连接口与出水口(图中未示)或进水口(图中未示)连通。

其中，在本实施例中，进水口(图中未示)或出水口(图中未示)可以通过水接头和对应的连接管实现连接，同时可以采用出水口(图中未示)设置在第一凹槽110、进水口(图中未示)设置在第二凹槽210上的方式，或出水口(图中未示)设置在第二凹槽210、进水口(图中未示)设置在第一凹槽110上的方式，只要能够实现冷却液体在冷却通道300内循环流动即可，且可以按出水口(图中未示)、循环泵800、冷却水箱(图中未示)、进水口(图中未示)的连接顺序或进水口(图中未示)、循环泵800、冷却水箱(图中未示)、出水口(图中未示)的连接顺序进行连接，以实现冷却液体的循环流动，此外，冷却液体可以采用常规的水即可，也可以采用其它可以实现降温的冷却液体。

其中，冷却水箱(图中未示)内部可以采用常规的散热水箱结构，具体的结构属于本领域技术人员常规的技术手段，此处不再作详细的说明，采用冷却水箱(图中未示)，可以使温度高的冷却液体进入到冷却水箱(图中未示)后，冷却液体会被吸收热量，从而从冷却水箱(图中未示)再输出温度低的冷却液体，以实现循环的散热。

采用本实施例中的冷却通道300的散热方式，超声波探头500则可以采用激励水浸式的探头，激励水浸式的探头比高温式或电磁式的探头的成本更低，同时本实施例可以采用多个超声波探头500检测方式进行多点检测，采用激励水浸式的探头则不仅可以顺利完成厚度检测的需求，还可以进一步有效地降低整体的成本。

参照图3，在本发明的一些实施例中，还包括多个固定件410，固定件410设有与超声波探头500外形相匹配的连接孔，固定件410与对应的定位孔400可拆卸连接。固定件410和超声波探头500之间可以通过胶水实现固定连接。

固定件410可以通过螺钉和螺纹座方式实现与第一夹部100或第二夹部200实现固定连接，在本发明的一些实施例中，固定件410与对应的定位孔400螺纹连接，固定件410的外壁设有外螺纹，定位孔400设有内螺纹。通过螺纹连接的方式同样可以实现可拆卸连接，进而可以便于对超声波探头500实现拆卸或安装，也便于检测人员对超声波探头500进行替换或检修，提升了便利性，在本实施例中，定位孔400呈阶梯状，靠外侧部分的尺寸小于内侧的尺寸，内螺纹设置在靠外侧的部分，内侧的尺寸和形状与超声波探头500的外形相匹配，通过旋转固定件410，则可以实现安装或拆卸，提升了便利性。

参照图1，在本发明的一些实施例中，还包括两个第一密封槽120、两个第二密封槽220及两个密封圈(图中未示)；两个第一密封槽120分别设于第一凹槽110的侧边，且两个第一密封槽120的延伸方向与第一凹槽110相同；两个第二密封槽220分别设于第二凹槽210的侧边，且两个第二密封槽220的延伸方向与第一凹槽110相同，当第一夹部100与第二夹部200固定连接时，对应的第一密封槽120和第二密封槽220形成环形密封槽；两个密封圈(图中未示)分别置于对应的环形密封槽内，且紧密地与对应的环形密封槽内壁及管道1000的外壁相抵接。采用密封圈(图中未示)和环形密封槽的结构，可以消除第一夹部100或第二夹部200与管道1000之间的缝隙，进而防止冷却通道300上的冷却液体泄漏，有效地提高了可靠性。

在本发明的一些实施例中，密封圈(图中未示)的材料为氟之橡胶或耐高温硅胶。采用耐高温的氟之橡胶或耐高温硅胶，，可以提高密封圈(图中未示)的使用寿命和可靠性，进一步降低出现泄漏的概率。

参照图4，在本发明的一些实施例中，超声波检测仪700包括控制模块710、发射模块720、接收放大模块730以及显示模块740；发射模块720分别与超声波探头500和控制模块710电性连接；接收放大模块730分别与超声波探头500和控制模块710电性连接；显示模块740与控制模块710电性连接。

其中，控制模块710主要采用了型号为STM32的处理芯片，发射模块720采用了图5所示的电路硬件结构图，发射模块720通过PE0端口与控制模块710的STM32处理芯片的GPIO端口相电性连接，发射模块720通过J1端口与超声波探头500电性连接，由控制模块710通过该端口控制发射模块720输出超声波高压脉冲信号，以控制超声波探头500的工作状态。

接收放大模块730则采用了如图6所示的电路硬件结构图，接收放大模块730的RX端口与控制模块710中的STM32芯片的AD端口电性连接，接收放大模块730的J2接口则与超声波探头500电性连接，由控制模块710计算出输出超声波高压脉冲信号对应时间和第一次高温管道1000上表面反射波对应时间和第二次高温管道1000下表面反射波对应时间。在被检测管道1000材料种类已知的情况下，超声波在材料内部传播的声速已知，利用高温管道1000上表面反射波和下表面反射波对应的时间差乘以材料的声速即可计算出材料的厚度，检测到的厚度数据控制模块710会控制显示模块740进行数值显示，以便于检测人员可以直观地观察到具体的检测结果。其中，具体的检查厚度计算原理属于本领域技术人员常规的技术手段，此处不再作具体的描述。

在本发明的一些实施例中，还包括多个电性连接于发射模块720与多个超声波探头500之间的多通道选择开关模块。增加多通道选择开关模块，则可以对超声波探头500的工作进行手动控制，其中，多通道选择开关模块采用的是常规的按钮电路结构，则可以对任一个超声波探头500的工作状态进行控制和切换，即对任一个超声波探头500的工作状态实现启动或关闭，进一步提升可控性，检测时，检测人员可以根据需求对超声波探头500的工作状态进行控制。如可以依次启动超声波探头500，进而可以沿着管道1000的环形方向进行检测，测量出处于同心圆上的管壁的厚度情况；避免了多次进行拆卸和安装的麻烦，可以有效地提高检测效率。同时在测试完成后，仅需拆卸超声波探头500、循环泵800和冷却水箱(图中未示)的连接，第一夹部100和第二夹部200则可以保留在原位，在下次需要再次检修时，仅需安装超声波探头500、连接好循环泵800和冷却水箱(图中未示)与冷却通道300之间的水路，即可以进行厚度检测，简化了安装过程，并提高了检测效率。

根据本发明实施例的壁厚检测系统，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果，利用第一夹部100和第二夹部200的可拆卸连接，便于本发明进行安装或拆卸，提升了便利性；同时能够向冷却通道300注入冷却液体不仅可以为超声波探头500进行降温，还可以作为耦合剂，有效地提升了超声波探头500的工作稳定性以及可靠性，提高了检测精度；同时在冷却通道300上还分布有多个超声波探头500，可以实现多点检测，提高了检测的效率和可靠性；配合测温模块600，不仅可以对超声波探头500的工作环境温度进行监测，还可以配合循环泵800，对冷却通道300内冷却液体的流速进行调节，从而可以对冷却通道300的冷却液体温度进行调节，以使超声波探头500可以工作在适当的温度范围下，提升了厚度检测的可靠性。

第二方面，参考图7，根据本发明实施例的壁厚检测方法，应用于如本发明上述第一方面实施例的壁厚检测系统，包括以下步骤：

步骤S100、实时监测冷却通道300内冷却液体的温度信号，并根据温度信号调节循环泵800的工作频率；根据设定的最高温度阈值，当检测到温度等于或高于最高温度阈值时，则可以通过超声波检测仪700的控制模块710调高循环泵800的工作频率，以加快冷却通道300内冷却液体的流速，避免超声波探头500的环境温度过高，当检测到温度是在最高温度阈值以下或更低时，则可以降低循环泵800的工作频率至常规的工作频率，保持正常的频率以控制冷却通道300内的流速，保持冷却通道300处于正常的散热状态即可；

步骤S200、根据冷却液体的温度信号，启动超声波探头500，以使超声波探头500发送超声波信号；通过测温模块600可以实时检测冷却通道300内冷却液体的温度是否在正常范围内，若控制模块710判定是，则可以通过发射模块720启动超声波探头500进行工作，若不在正常温度内，会容易造成检测精度降低或容易造成超声波探头500损坏；

步骤S300、超声波检测仪700根据两次超声波信号反射后的时间差，确定管道1000的厚度；根据超声波探头500所接收的反射波信号，配合本领域技术人员常规检查厚度计算原理的技术手段，则可以顺利得到待测管道1000的壁厚数据。

通过实时检测冷却通道300内冷却液体温度情况，可以对超声波探头500的工作环境温度进行实时监测，并可以根据实时温度状态对冷却通道300内的冷却液体流速进行控制，以确保超声波探头500的工作环境温度是保持在合适的范围内，进而在启动超声波探头500进行检测可以有效地提高检测的精度。

根据本发明实施例的壁厚检测方法，至少具有如下有益效果：配合测温模块600，对冷却通道300冷却液体进行实时监测，不仅可以对超声波探头500的工作环境温度进行监测，还可以配合循环泵800，对冷却通道300内冷却液体的流速进行调节，从而可以对冷却通道300的冷却液体温度进行调节，以使超声波探头500可以工作在适当的温度范围下，以进行管道1000的厚度检测，有效地提升了厚度检测的可靠性。

在本发明的一些实施例中，参考图8，还包括以下步骤：

步骤S400、当温度信号达到或超过设定的最高温度阈值时，则调节循环泵800至最大的工作频率并停止超声波探头500工作，同时执行报警模式；具体的报警模式可以是通过声音报警方式或灯光闪烁方式进行提醒，让检测人员能够尽快拆除超声波探头500，以避免超声波探头500出现损坏的情况。

其中，可以知道的是，在执行步骤S100、步骤S200、步骤S300的任一步骤时，步骤S400可以一直在执行。

第三方面，根据本发明实施例的计算机可读存储介质，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，程序被处理器执行时实施如第一方面实施例壁厚检测方法的步骤。其中，本实施例所提到处理器即为第一方面实施例中所提到的超声波检测仪700的控制模块710的处理芯片。

本发明实施例的计算机可读存储介质具有和第二方面实施例的壁厚检测方法一样的效果，在此不再重复赘述。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于R壁厚检测系统M、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。