基于脉冲涡流的液压缸检测系统技术方案

本发明专利技术属于液压缸检测系统，特别涉及一种基于脉冲涡流的液压缸检测系统。本发明专利技术包括信号产生模块、信号采集模块、信号处理模块，所述信号产生模块与信号采集模块之间双向通信连接，所述信号采集模块的输出端连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输出端连接信号产生模块的输入端，所述信号产生模块的输出端还连接检测模块。激励线圈在液压缸体内产生磁场后，通过均匀分布的多个检测线圈检测液压缸内各个方向的感应电压，本发明专利技术克服了传统的在进行内部探伤检测与内表面划伤检测时只能分别独立地进行检测，本发明专利技术能够检测出液压缸各个方向的缺陷，包括液压缸内部探伤与内表面划伤，提高了检测的效率和精度。

Hydraulic cylinder testing system based on pulsed eddy current

The invention belongs to a hydraulic cylinder detection system, in particular to a hydraulic cylinder detection system based on the pulse eddy current. The invention comprises a signal generating module, signal acquisition module, signal processing module, the signal generation of two-way communication between the module and the signal acquisition module is connected with the output of the signal acquisition module, signal processing module is connected with the input end of the signal processing module is the output of the input end is connected with the signal generating module. The signal generating module, an output end is connected with the detection module. The excitation coil generates a magnetic field in the hydraulic cylinder, the induced voltage by a uniform distribution of a plurality of detection coil detection of hydraulic cylinder in all directions, the invention overcomes the internal flaw detection and surface scratch detection can only be independently detected, the invention can detect the defects of the hydraulic cylinder in every direction, including the hydraulic cylinder internal flaw and inner surface scratch, improves the efficiency and accuracy of detection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液压缸检测系统，特别涉及一种基于脉冲涡流的液压缸检测系统。
技术介绍
液压缸作为工程机械中附加值高、量大面广的共性关键部件，其在恶劣的工作环境中长期运行，不可避免地会发生磨损、拉伤、疲劳、松动、剥落、老化变质甚至损坏等现象，导致液压缸的工作性能下降、技术状况恶化，在达到报废标准后将被淘汰。每年新增的退役液压缸仍在不断地增加，因此，实施液压缸再制造，不仅能为国家节省大量资源，而且具有显著的经济效益。由于再制造液压缸是采用已经报废的零部件作为毛坯，外部尺寸和内部特征可能会出现不确定性的变化，为了保证再制造液压缸服役的安全性，必须对其进行严格的检测。对液压缸除了进行必要的尺寸精度检测外，还需要进行内部沙眼、裂痕等的探伤检测以及液压缸体内表面的划伤检测。目前在进行内部探伤检测与内表面划伤检测时，通常是分别独立地进行检测，因而严重降低了检测工作的效率，且当前所使用的内部探伤设备也仅能一次对压力缸体一个部位进行检测，易出现遗漏现象，降低了检测工作的效率和检测精度。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于脉冲涡流的液压缸检测系统，本专利技术能够检测出液压缸各个方向的缺陷，包括液压缸内部探伤与内表面划伤，提高了检测的效率和精度，并消除了因液压缸轴线和阵列传感器轴线的偏差而产生的提离效应。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术措施：基于脉冲涡流的液压缸检测系统，包括信号产生模块、信号采集模块、信号处理模块，所述信号产生模块与信号采集模块之间双向通信连接，所述信号采集模块的输出端连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输出端连接信号产生模块的输入端，所述信号产生模块的输出端还连接检测模块。优选的，所述信号产生模块包括控制器、波形发生器、功率放大电路以及激励线圈，其中，控制器，用于触发波形发生器产生信号，所述控制器的输入端连接信号处理模块的输出端，控制器分别与信号采集模块、波形发生器之间双向通信连接，控制器的输出端连接检测模块；波形发生器，其输出端连接功率放大电路的输入端；功率放大电路，用于提高来自波形发生器的信号的驱动能力，所述功率放大电路的输出端连接激励线圈的输入端；激励线圈，其被置于液压缸体内，用于产生磁场。优选的，所述信号采集模块包括阵列式检测传感器以及多路复用器，其中，阵列式检测传感器，内部包括多个检测线圈，所述检测线圈用于测量液压缸体内产生的涡流，并输出感应电压信号；多路复用器，用于接收来自阵列式检测传感器输出的感应电压信号，并选择地输出所述感应电压信号至信号处理模块，多路复用器与控制器之间双向通信连接。优选的，所述信号处理模块包括前置放大电路、信号调理电路、提离抑制电路以及模数转换电路，其中，前置放大电路，用于对来自多路复用器的感应电压信号进行放大处理；信号调理电路，其输入端连接所述前置放大电路的输出端，用于对来自前置放大电路的感应电压信号进行滤波和峰值处理；提离抑制电路，其输入端连接信号调理电路的输出端，用于减小来自信号调理电路的感应电压信号的误差；模数转换电路，其输入端连接提离抑制电路的输出端，用于将所述感应电压信号转换成计算机可读形式的数字信号，并将所述数字信号传送至控制器。进一步的，所述激励线圈沿着安装槽的槽体内壁呈螺旋状绕制，多个所述检测线圈均设置在安装槽的槽体底部，激励线圈位于多个检测线圈的上端，所述安装槽设置在液压缸体内，且激励线圈的内圆周处安装有支撑管。进一步的，多个所述检测线圈均匀地分布于安装槽的槽体底部，且相邻的检测线圈之间的距离为单个检测线圈长度的两倍。进一步的，所述前置放大电路包括第一放大器，所述第一放大器的型号为AD620，第一放大器的引脚2分别连接第二二极管的负极、第三二极管正极、第二电阻的一端、第五电阻的一端、第二电容的一端、第三电容的一端，所述第三电容的另一端、第五电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端分别连接第一稳压二极管的正极、第三电阻的一端以及多路复用器的一个输出端，所述多路复用器的另一个输出端分别连接第三电阻的另一端、第一稳压二极管的负极、第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端分别连接第一电容的一端、第四电阻的一端、第二电容的另一端、第二二极管的正极、第三二极管负极以及第一放大器的引脚3，所述第一电容的另一端、第四电阻的另一端均接地；所述第一放大器的引脚1连接第四电容的一端以及电源，所述第四电容的另一端接地；第一放大器的引脚7分别通过开关连接第六电阻的一端、第七电阻的一端、第八电阻的一端，所述第六电阻、第七电阻、第八电阻之间并联，所述第六电阻的另一端、第七电阻的另一端、第八电阻的另一端均连接第一放大器的引脚8；第一放大器的引脚4连接第五电容的一端以及电源，所述第五电容的另一端连接第一放大器的引脚5并接地，所述第一放大器的输出端连接信号调理电路的输入端。进一步的，所述信号调理电路包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的型号为UAF42AP，第二芯片的型号为PGA207UA，所述第一芯片的引脚12连接第一放大器的引脚6，第一芯片的引脚9连接第六电容的一端，所述第六电容的另一端连接第一芯片的引脚11并接地，第一芯片的引脚10连接第七电容的一端以及电源，所述第七电容的另一端、第一芯片的引脚3均接地，第一芯片的引脚7、引脚1分别连接第一电感的一端、第二电感的一端，所述第一电感的另一端、第二电感的另一端分别连接第一芯片的引脚8、引脚14，第一芯片的引脚6连接第二芯片的引脚5；所述第二芯片的引脚1分别连接第八电容的一端、第九电容的一端以及电源，所述第八电容的另一端、第九电容的另一端均连接第二芯片的引脚10并接地，所述第二芯片的引脚4、引脚14均接地，第二芯片的引脚11、引脚12均连接提离抑制电路的输入端。更进一步的，所述提离抑制电路包括第二放大器和第三放大器，所述第二放大器的正极信号输入端分别连接第十电容的一端、第十可调电阻的一端，所述第十电容的另一端接地，第二放大器的负极信号输入端分别连接第九电阻的一端、第十一电阻的一端，所述第九电阻的另一端、第十可调电阻的另一端均连接第二芯片的引脚11、引脚12，所述第十一电阻的另一端分别连接第十二电阻的一端以及第二放大器的输出端，所述第十二电阻的另一端分别连接第十四可调电阻的一端、第三放大器的负极信号输入端，所述第十四可调电阻的另一端分别连接第三放大器的输出端以及模数转换电路的输入端，第三放大器的正极信号输入端连接第十三电阻的一端，所述第十三电阻的另一端接地。更进一步的，所述波形发生器包括第三芯片，所述第三芯片的型号为美国AnalogDevice公司生产的AD9854芯片。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术包括信号产生模块、信号采集模块、信号处理模块，激励线圈在液压缸体内产生磁场后，通过均匀分布的多个检测线圈检测液压缸内各个方向的感应电压，本专利技术克服了传统的在进行内部探伤检测与内表面划伤检测时只能分别独立地进行检测，本专利技术能够检测出液压缸各个方向的缺陷，包括液压缸内部探伤与内表面划伤，提高了检测的效率和精度。2)、本专利技术的电路结构简单、易于实现，且信号处理模块包括提离抑制电路，有效地消除了因液压缸轴线和阵列传感器轴线的偏差而产生的提离效应，功率放大电路用于提高来自波形发生器的信号的驱动能力，达到加载激励本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：包括信号产生模块(10)、信号采集模块(20)、信号处理模块(30)，所述信号产生模块(10)与信号采集模块(20)之间双向通信连接，所述信号采集模块(20)的输出端连接信号处理模块(30)的输入端，所述信号处理模块(30)的输出端连接信号产生模块(10)的输入端，所述信号产生模块(10)的输出端还连接检测模块。

【技术特征摘要】
1.基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：包括信号产生模块(10)、信号采集模块(20)、信号处理模块(30)，所述信号产生模块(10)与信号采集模块(20)之间双向通信连接，所述信号采集模块(20)的输出端连接信号处理模块(30)的输入端，所述信号处理模块(30)的输出端连接信号产生模块(10)的输入端，所述信号产生模块(10)的输出端还连接检测模块。2.如权利要求1所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：所述信号产生模块(10)包括控制器(11)、波形发生器(12)、功率放大电路(13)以及激励线圈(14)，其中，控制器(11)，用于触发波形发生器(12)产生信号，所述控制器(11)的输入端连接信号处理模块(30)的输出端，控制器(11)分别与信号采集模块(20)、波形发生器(12)之间双向通信连接，控制器(11)的输出端连接检测模块；波形发生器(12)，其输出端连接功率放大电路(13)的输入端；功率放大电路(13)，用于提高来自波形发生器(12)的信号的驱动能力，所述功率放大电路(13)的输出端连接激励线圈(14)的输入端；激励线圈(14)，其被置于液压缸体内，用于产生磁场。3.如权利要求2所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：所述信号采集模块(20)包括阵列式检测传感器(21)以及多路复用器(22)，其中，阵列式检测传感器(21)，内部包括多个检测线圈，所述检测线圈用于测量液压缸体内产生的涡流，并输出感应电压信号；多路复用器(22)，用于接收来自阵列式检测传感器(21)输出的感应电压信号，并选择地输出所述感应电压信号至信号处理模块(30)，多路复用器(22)与控制器(11)之间双向通信连接。4.如权利要求3所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：所述信号处理模块(30)包括前置放大电路(31)、信号调理电路(32)、提离抑制电路(33)以及模数转换电路(34)，其中，前置放大电路(31)，用于对来自多路复用器(22)的感应电压信号进行放大处理；信号调理电路(32)，其输入端连接所述前置放大电路(31)的输出端，用于对来自前置放大电路(31)的感应电压信号进行滤波和峰值处理；提离抑制电路(33)，其输入端连接信号调理电路(32)的输出端，用于减小来自信号调理电路(32)的感应电压信号的误差；模数转换电路(34)，其输入端连接提离抑制电路(33)的输出端，用于将所述感应电压信号转换成计算机可读形式的数字信号，并将所述数字信号传送至控制器(11)。5.如权利要求3或4所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：所述激励线圈(14)沿着安装槽(15)的槽体内壁呈螺旋状绕制，多个所述检测线圈均设置在安装槽(15)的槽体底部，激励线圈(14)位于多个检测线圈的上端，所述安装槽(15)设置在液压缸体内，且激励线圈(14)的内圆周处安装有支撑管(16)。6.如权利要求5所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：多个所述检测线圈均匀地分布于安装槽(15)的槽体底部，且相邻的检测线圈之间的距离为单个检测线圈长度的两倍。7.如权利要求4所述的基于脉冲涡流的液压缸检测系统，其特征在于：所述前置放大电路(31)包括第一放大器(A1)，所述第一放大器(A1)的型号为AD620，第一放大器(A1)的引脚2分别连接第二二极管(D2)的负极、第三二极管(D3)正极、第二电阻(R2)的一端、第五电阻(R5)的一端、第二电容(C2)的一端、第三电容(C3)的一端，所述第三电容(C3)的另一端、第五电阻(R5)的另一端均接地，所述第二电阻(R2)的另一端分别连接第一稳压二极管(D1)的正极、第三电阻(R3)的一端以及多路复用器(22)的一个输...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亿山，屈鹤，刘睿，许胜涛，赵彦楠，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34