專利名稱：一種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
隨著現(xiàn)代エ業(yè)迅猛發(fā)展，エ業(yè)現(xiàn)場使用金屬材質(zhì)構(gòu)件的場合越來越多，但由于金屬構(gòu)件加工エ藝中造成的金屬表面或內(nèi)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(yè)現(xiàn)場中，外界因素(如腐蝕，強力等)的不斷侵襲使得這些原本并不顯著的微傷害會出現(xiàn)融合等現(xiàn)象，使得傷害加劇，最終往往會造成更加嚴(yán)重的后果。因此需要對エ業(yè)現(xiàn)場使用的金屬構(gòu)件進(jìn)行檢測工作，以便及時更新使用構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，避免造成エ業(yè)事故。
但是，目前使用的電磁探傷傳感結(jié)構(gòu)大多為單ー激勵單ー采集，在使用過程中采樣數(shù)據(jù)過于單一，往往無法全面的對缺陷參數(shù)進(jìn)行有效合理的評定；即使有些傳感系統(tǒng)采用多激勵多采集模式，但由于傳感結(jié)構(gòu)自身的特點，使得采集信號過于微弱，造成了系統(tǒng)整體靈敏度不高的設(shè)計缺陷。除此之外，由于エ業(yè)現(xiàn)場使用的金屬固件的微結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率等因素的干擾，往往會造成對檢測結(jié)果的誤判，使得測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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?qū)Ρ粶y金屬構(gòu)件進(jìn)行有效的信息采集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，并且，無需停機檢測，提高了檢測數(shù)據(jù)的實時性，而且功耗和成本低。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)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(tǒng)，其包含激勵線圈和設(shè)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(yīng)的輸入端ロ與分別與所述的傳感系統(tǒng)的若干個檢測線圈通過數(shù)據(jù)線對應(yīng)相連；
信號解調(diào)電路，其輸入端與所述的檢測電路的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連；
上位機，其輸入端與所述的信號解調(diào)電路的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連。所述的傳感系統(tǒng)的激勵線圈的繞線匝數(shù)范圍為3 800，該繞線的直徑范圍為
O.Imm IOmm0所述的傳感系統(tǒng)包含八個檢測線圈，所述八個檢測線圈均勻設(shè)置在激勵線圈的內(nèi)部；每個檢測線圈的繞線匝數(shù)的范圍為3 200，該繞線的直徑范圍為O. lmnTlOmm。所述的八個檢測線圈的繞線的直徑以及繞線匝數(shù)、繞線方式和繞線密度均相同。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
I、能夠?qū)Ρ粶y金屬構(gòu)件進(jìn)行有效的信息采集；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(shù)據(jù)的實時性；
4、功耗和成本低。


圖I為本發(fā)明ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明ー個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)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(tǒng)5、檢測電路2、信號解調(diào)電路3、上位機4。如圖I所示，其中，傳感系統(tǒng)5包含激勵線圈51和設(shè)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(shè)置在激勵線圈51的內(nèi)部。在本實施例中，激勵線圈51的繞線匝數(shù)范圍為3 800，該繞線的直徑范圍為O. ImnTlOmm ;每個檢測線圈52的繞線匝數(shù)的范圍為3 200，該繞線的直徑范圍為O. lmnTlOmm，每個檢測線圈52的繞線的直徑以及繞線匝數(shù)、繞線方式和繞線密度均相同，并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采樣數(shù)據(jù)誤差。如圖I所示，檢測電路2的相應(yīng)的輸入端ロ與分別與傳感系統(tǒng)5的若干個檢測線圈52通過數(shù)據(jù)線對應(yīng)相連，即保證了每個檢測線圈52都具有獨立的數(shù)據(jù)檢測通道，以便防止信號之間的干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(shù)為8，因此，可保證檢測物場(ニ維區(qū)域)中的每個象限具有兩組監(jiān)測數(shù)據(jù)以提高檢測準(zhǔn)確度和靈敏度。如圖I所示，信號解調(diào)電路3的輸入端與檢測電路2的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連；上位機4的輸入端與信號解調(diào)電路3的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連。在本實施例中，信號解調(diào)電路3選用高性能的微處理芯片組成的解調(diào)電路(例如FPGA，DSP等芯片);而上位機4則選用一般的計算機即可。當(dāng)使用時，先通過完好金屬板獲取無缺陷的采樣數(shù)據(jù)，并且存儲到上位機4的存儲區(qū)，并將此數(shù)據(jù)信息作為檢測電壓數(shù)據(jù)的標(biāo)定值。開始檢測時，將被測金屬構(gòu)件或板材置于本發(fā)明的電磁探傷傳感裝置之下，使傳感系統(tǒng)5垂直于被測金屬構(gòu)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(nèi)部的8個檢測線圈52依次進(jìn)行信號檢測，并將檢測線圈51兩端的采樣電壓信號送至信號解調(diào)電路3進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，取出對應(yīng)頻段的電壓分布信息，并將此信息送至上位機4，通過與前期采樣的電壓數(shù)據(jù)的標(biāo)定值對比評定后，即可推算出被測金屬板缺陷的位置、大小、形狀等參數(shù)，從而完成對被測金屬構(gòu)件或板材的電磁特性參數(shù)分布的評定。當(dāng)需要采集更多電磁特性參數(shù)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(wěn)定即可。因此，無需停機檢測，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的實時性，并且只需消耗極少的功率，使用成本較低。
綜上所述，本發(fā)明ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，能夠?qū)Ρ粶y金屬構(gòu)件進(jìn)行有效的信息采集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，并且，無需停機檢測，提高了檢測數(shù)據(jù)的實時性,而且功耗和成本低。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.ー種多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，包含 激勵電路(I); 傳感系統(tǒng)(5)，其包含激勵線圈(51)和設(shè)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(yīng)的輸入端ロ與分別與所述的傳感系統(tǒng)(5)的若干個檢測線圈(52)通過數(shù)據(jù)線對應(yīng)相連； 信號解調(diào)電路(3)，其輸入端與所述的檢測電路(2)的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連； 上位機(4)，其輸入端與所述的信號解調(diào)電路(3)的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的傳感系統(tǒng)(5)的激勵線圈(51)的繞線匝數(shù)范圍為3 800，該繞線的直徑范圍為O. lmnTlOmm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的傳感系統(tǒng)(5)包含八個檢測線圈(52)，所述八個檢測線圈(52)均勻設(shè)置在激勵線圈(51)的內(nèi)部；每個檢測線圈(52)的繞線匝數(shù)的范圍為3 200，該繞線的直徑范圍為O. lmnTlOmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多方位高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的八個檢測線圈(52)的繞線的直徑以及繞線匝數(shù)、繞線方式和繞線密度均相同。
全文摘要
本發(fā)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(tǒng)，其包含激勵線圈和設(shè)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(yīng)的輸入端口與分別與所述的傳感系統(tǒng)的若干個檢測線圈通過數(shù)據(jù)線對應(yīng)相連；信號解調(diào)電路，其輸入端與所述的檢測電路的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連；上位機，其輸入端與所述的信號解調(diào)電路的輸出端通過數(shù)據(jù)線相連。本發(fā)明能夠?qū)Ρ粶y金屬構(gòu)件進(jìn)行有效的信息采集，增強了檢測線圈的檢測靈敏度和精確度，并且，無需停機檢測，提高了檢測數(shù)據(jù)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(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)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(xué)