一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置製造方法
2023-07-16 07:33:26 2
一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及聲發射技術，具體說是一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置。本實用新型採用電磁超聲的換能機理，可對金屬薄板進行檢測。換能器用永磁體提供磁場，對表面波有很好的靈敏度，可以精確定位缺陷。本實用新型以電磁超聲換能機理為技術核心，檢測時無需耦合劑，無需對試件表面進行預處理，可以在高溫、高速等惡劣環境下對金屬薄板進行在線檢測，適用範圍廣，檢測效率高。
【專利說明】一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及聲發射信號檢測技術，具體說就是一種金屬薄板聲發射信號電磁超聲檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業化、現代化的進一步深入，金屬板材的應用遍布各個行業，特別是在石油管道、鍋爐、橋梁等國家重要基礎設施中有著不可替代的重要位置，這些設施中金屬板材的質量檢測，壽命監測直接關係到國民經濟的安全運行。然而，由於惡劣使用環境的影響，這些板材難免發生開裂、腐蝕，以致出現潛在的安全威脅，因此，儘早的檢測出這些缺陷並進行使用壽命評估就顯得至關重要。傳統的壓電超聲信號檢測裝置需要對試件進行預處理，並塗抹耦合劑，因此這類設備勞動強度大，檢測效率低。而基於電磁超聲換能機理的信號檢測裝置以其非接觸的特點，不僅可以很好地適應高溫、高速等複雜惡劣的環境，而且提高了檢測效率。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種對厚度在20mm以下的金屬薄板產生的聲發射信號進行檢測和缺陷定位的電磁超聲信號檢測裝置。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:所述的聲發射信號電磁超聲檢測裝置，它是由信號接收器陣列、信號放大系統和信號處理系統組成的，信號接收器陣列連接信號放大系統，信號放大系統連接信號處理系統。
[0005]本發明還有以下技術特徵:
[0006](I)所述的信號接收陣列中每一個信號接收器包括感應線圈、永磁體和保護層，永磁體提供靜磁場，感應線圈連接信號放大系統，蛇形線圈、螺旋形線圈和複合線圈均可用於橫波、縱波以及表面波的檢測。
[0007](2)所述的信號放大系統包括模擬濾波器、高增益低噪聲放大器，模擬濾波器連接高增益低噪聲放大器，高增益低噪聲放大器連接信號處理系統。
[0008](3)所述的信號處理系統包括高速AD模塊、信號處理器、儲存單元、和液晶顯示，高速AD模塊連接信號處理模塊，信號處理模塊連接儲存單元和液晶顯示，信號處理模塊採用DSP實現。
[0009]本發明是一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，工作步驟如下:
[0010]步驟一:信號接收器陣列接受聲發射信號，感應出電壓信號並傳遞給信號放大系統。
[0011]步驟二:信號放大系統將電壓信號濾波並放大，然後傳遞給信號處理系統。
[0012]步驟三:信號處理系統中的高速AD模塊將模擬信號變換為數位訊號，並由信號處理器分析缺陷的分布情況，儲存並顯示。【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明總體結構框圖；
[0014]圖2為本發明信號接收器結構框圖；
[0015]圖3為本發明信號放大系統結構框圖；
[0016]圖4為本發明信號處理系統結構框圖；
[0017]圖5、6、7為本發明三種感應線圈結構示意圖；
[0018]圖8為本發明試件檢測示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖舉例對本發明做進一步說明。
[0020]如圖1所示，信號接收器陣列⑴採集信號，經由信號放大系統⑵濾波放大後傳輸給信號處理系統(3)，信號處理系統(3)對信號進行分析處理，最終實現對缺陷的判定並定位。
[0021]如圖2所示，所述的信號接收器陣列中每一個信號接收器包括感應線圈(4)、永磁鐵(5)和保護層(6)，感應線圈(4)連接信號放大系統(2)。
[0022]如圖3所示，所述的信號放大系統(2)包括模擬濾波器(7)、高增益低噪聲放大器
(8)，模擬濾波器(7)連接高增益低噪聲放大器⑶，高增益低噪聲放大器⑶連接信號處理系統⑶。
[0023]如圖4所示，所述的信號處理系統包括高速AD模塊(9)、信號處理器(10)、儲存單元(11)、和液晶顯示(12)，高速AD模塊(9)連接信號處理模塊(10)，信號處理模塊(10)連接儲存單元(11)和液晶顯示(12)，信號處理模塊採用DSP實現。
[0024]如圖5所示，所述的感應線圈(4)可以是蛇形線圈(13)。
[0025]如圖6所示,所述的感應線圈(4)可以是螺旋形線圈(14)。
[0026]如圖7所示，所述的感應線圈(4)可以是複合線圈(15)，具體包括蛇形線圈(13)和螺旋形線圈(14)，蛇形線圈(13)連接螺旋形線圈(14)，位置上下重疊。
[0027]本發明是一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，工作步驟如下:
[0028]步驟一:金屬薄板產生聲發射信號，信號接收器陣列接收聲發射信號，感應出電壓信號並傳遞給信號放大系統。
[0029]步驟二:信號放大系統將電壓信號濾波並放大，然後傳遞給信號處理系統。
[0030]步驟三:信號處理系統中的高速AD模塊將模擬信號變換為數位訊號，並由信號處理器分析缺陷的分布情況，儲存並顯示。
【權利要求】
1.一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，它由信號接收器陣列(I)、信號放大系統(2)、信號處理系統(3)組成，其特徵在於信號接收器陣列(I)連接信號放大系統(2)，信號放大系統(2)連接信號處理系統(3)。
2.根據權利要求1所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的信號接收器陣列(I)中每一個信號接收器包括感應線圈(4)、永磁鐵(5)和保護層(6)，感應線圈(4)連接信號放大系統(2)。
3.根據權利要求1所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的信號放大系統(2)包括模擬濾波器(7)、高增益低噪聲放大器(8)，模擬濾波器(7)連接高增益低噪聲放大器(8)，高增益低噪聲放大器(8)連接信號處理系統(3)。
4.根據權利要求1所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的信號處理系統(3)包括高速AD模塊(9)、信號處理器(10)、儲存單元(11)、和液晶顯示(12)，高速AD模塊(9)連接信號處理模塊(10)，信號處理模塊(10)連接儲存單元(11)和液晶顯示(12)，信號處理模塊採用DSP實現。
5.根據權利要求2所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的感應線圈(4)的設計形狀有三種，包括蛇形線圈(13)、螺旋形線圈(14)、複合線圈(15)。
6.根據權利要求5所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的複合線圈(15)包括蛇形線圈(13)和螺旋形線圈(14)，蛇形線圈(13)連接螺旋形線圈(14)，位置上下重疊。
7.根據權利要 求2所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的永磁鐵(5)的設計形狀有兩種，包括圓柱形和長方形。
8.根據權利要求2所述的一種聲發射信號電磁超聲檢測裝置，其特徵在於:所述的保護層(6)的設計形狀有兩種，包括圓柱形和長方形。
【文檔編號】G01N29/14GK203811581SQ201320708803
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】張廣超, 金亮, 劉傑, 劉 東 申請人:天津工業大學