一種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的製作方法
2023-09-19 10:32:45 2
專利名稱：一種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種電磁傳感探測裝置，特別涉及ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置。
背景技術：
隨著現代エ業迅猛發展，エ業現場使用金屬材質構件的場合越來越多，但由於金屬構件加工エ藝中造成的金屬表面或內部存在的微傷害即影響不大的裂紋等因素，使得在實際エ業現場中，外界因素(如腐蝕，強力等)的不斷侵襲使得這些原本並不顯著的微傷害會出現融合等現象，使得傷害加劇，最終往往會造成更加嚴重的後果。因此需要對エ業現場使用的金屬構件進行檢測工作，以便及時更新使用構件或結構，避免造成エ業事故。
但是，目前使用的電磁探傷傳感結構大多為單ー激勵單ー採集，在使用過程中採樣數據過於單一，往往無法全面的對缺陷參數進行有效合理的評定；即使有些傳感系統採用多激勵多採集模式，但由於傳感結構自身的特點，使得採集信號過於微弱，造成了系統整體靈敏度不高的設計缺陷。除此之外，由於エ業現場使用的金屬固件的微結構、導電率、導磁率等因素的幹擾，往往會造成對檢測結果的誤判，使得測試結果不準確。
發明內容
本發明的目的是提供ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，能夠對被測金屬構件進行有效的信息採集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，並且，無需停機檢測，提高了檢測數據的實時性，而且功耗和成本低。為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現的
ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含
激勵電路；
傳感系統，其包含激勵線圈和設置在激勵線圈中的若干個檢測線圈；所述激勵線圈與所述的激勵電路通過電路相連，該激勵電路為激勵線圈提供激勵信號；
檢測電路，其相應的輸入端ロ與分別與所述的傳感系統的若干個檢測線圈通過數據線對應相連；
信號解調電路，其輸入端與所述的檢測電路的輸出端通過數據線相連；
上位機，其輸入端與所述的信號解調電路的輸出端通過數據線相連。所述的傳感系統的激勵線圈的繞線匝數範圍為3 800，該繞線的直徑範圍為
O.Imm IOmm0所述的傳感系統包含八個檢測線圈，所述八個檢測線圈均勻設置在激勵線圈的內部；每個檢測線圈的繞線匝數的範圍為3 200，該繞線的直徑範圍為O. lmnTlOmm。所述的八個檢測線圈的繞線的直徑以及繞線匝數、繞線方式和繞線密度均相同。本發明與現有技術相比，具有以下優點
I、能夠對被測金屬構件進行有效的信息採集；2、增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度；
3、無需停機檢測，提高了檢測數據的實時性；
4、功耗和成本低。
圖I為本發明ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的系統原理圖。
具體實施例方式以下結合附圖，通過詳細說明ー個較佳的具體實施例，對本發明做進ー步闡述。 如圖I所示，ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含激勵電路I、傳感系統5、檢測電路2、信號解調電路3、上位機4。如圖I所示，其中，傳感系統5包含激勵線圈51和設置在激勵線圈51中的若干個檢測線圈52 ;其中，激勵線圈51與激勵電路I通過電路相連，該激勵電路I為激勵線圈51提供激勵信號；若干個檢測線圈52均勻設置在激勵線圈51的內部。在本實施例中，激勵線圈51的繞線匝數範圍為3 800，該繞線的直徑範圍為O. ImnTlOmm ;每個檢測線圈52的繞線匝數的範圍為3 200，該繞線的直徑範圍為O. lmnTlOmm，每個檢測線圈52的繞線的直徑以及繞線匝數、繞線方式和繞線密度均相同，並且繞制過程中要求檢測線圈52的阻抗值也要完全一致，以便最大限度的減小因為エ藝引起的採樣數據誤差。如圖I所示，檢測電路2的相應的輸入端ロ與分別與傳感系統5的若干個檢測線圈52通過數據線對應相連，即保證了每個檢測線圈52都具有獨立的數據檢測通道，以便防止信號之間的幹擾和減小信號輸送時差，大大增加了檢測的檢測精確度和靈敏度。在本實施例中，檢測線圈52的個數為8，因此，可保證檢測物場(ニ維區域)中的每個象限具有兩組監測數據以提高檢測準確度和靈敏度。如圖I所示，信號解調電路3的輸入端與檢測電路2的輸出端通過數據線相連；上位機4的輸入端與信號解調電路3的輸出端通過數據線相連。在本實施例中，信號解調電路3選用高性能的微處理晶片組成的解調電路(例如FPGA，DSP等晶片);而上位機4則選用一般的計算機即可。當使用時，先通過完好金屬板獲取無缺陷的採樣數據，並且存儲到上位機4的存儲區，並將此數據信息作為檢測電壓數據的標定值。開始檢測時，將被測金屬構件或板材置於本發明的電磁探傷傳感裝置之下，使傳感系統5垂直於被測金屬構件或板材之上，激勵電路I輸出特定的激勵頻率的激勵信號，施加到激勵線圈51上，同時，控制激勵線圈51內部的8個檢測線圈52依次進行信號檢測，並將檢測線圈51兩端的採樣電壓信號送至信號解調電路3進行數據解調，取出對應頻段的電壓分布信息，並將此信息送至上位機4，通過與前期採樣的電壓數據的標定值對比評定後，即可推算出被測金屬板缺陷的位置、大小、形狀等參數，從而完成對被測金屬構件或板材的電磁特性參數分布的評定。當需要採集更多電磁特性參數時，則只需通過激勵電路I輸出另ー個特定激勵頻率的激勵信號，只要保持8個檢測檢測線圈52依次檢測吋，該激勵頻率保持穩定即可。因此，無需停機檢測，大大提高了檢測數據的實時性，並且只需消耗極少的功率，使用成本較低。
綜上所述，本發明ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，能夠對被測金屬構件進行有效的信息採集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，並且，無需停機檢測，提高了檢測數據的實時性,而且功耗和成本低。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明 的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特徵在於，包含 激勵電路(I); 傳感系統(5)，其包含激勵線圈(51)和設置在激勵線圈(51)中的若干個檢測線圈(52);所述激勵線圈(51)與所述的激勵電路(I)通過電路相連，該激勵電路(I)為激勵線圈(51)提供激勵信號； 檢測電路(2)，其相應的輸入端ロ與分別與所述的傳感系統(5)的若干個檢測線圈(52)通過數據線對應相連； 信號解調電路(3)，其輸入端與所述的檢測電路(2)的輸出端通過數據線相連； 上位機(4)，其輸入端與所述的信號解調電路(3)的輸出端通過數據線相連。
2.根據權利要求I所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特徵在於，所述的傳感系統(5)的激勵線圈(51)的繞線匝數範圍為3 800，該繞線的直徑範圍為O. lmnTlOmm。
3.根據權利要求2所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特徵在於，所述的傳感系統(5)包含八個檢測線圈(52)，所述八個檢測線圈(52)均勻設置在激勵線圈(51)的內部；每個檢測線圈(52)的繞線匝數的範圍為3 200，該繞線的直徑範圍為O. lmnTlOmm。
4.根據權利要求3所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特徵在於，所述的八個檢測線圈(52)的繞線的直徑以及繞線匝數、繞線方式和繞線密度均相同。
全文摘要
本發明公開了一種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含激勵電路；傳感系統，其包含激勵線圈和設置在激勵線圈中的若干個檢測線圈；所述激勵線圈與所述的激勵電路通過電路相連，該激勵電路為激勵線圈提供激勵信號；檢測電路，其相應的輸入埠與分別與所述的傳感系統的若干個檢測線圈通過數據線對應相連；信號解調電路，其輸入端與所述的檢測電路的輸出端通過數據線相連；上位機，其輸入端與所述的信號解調電路的輸出端通過數據線相連。本發明能夠對被測金屬構件進行有效的信息採集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，並且，無需停機檢測，提高了檢測數據的實時性，而且功耗和成本低。
文檔編號G01N27/82GK102692448SQ20121021789
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者何敏, 王軍偉, 許曉彥, 鄒富墩, 陳斌根 申請人:上海海事大學