本实用新型专利技术提供了一种PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统，包括设于所述探测主机上的发射机和发射探头，所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘中，所述发射机包括用以产生所述交流信号的信号源和功率放大器，所述信号源产生的交流信号依次经所述功率放大器和发射线圈后发出。
【技术实现步骤摘要】
PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统
本专利技术涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统。
技术介绍
PCCP 管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe)是带钢筒的预应力混凝土管的 简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的 预应力钢丝（直径）和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，如图1所示。管子的两端分别焊有 钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中 的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压 力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。 远场涡流变压器耦合（RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特 点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况 具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。 采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流，与较常规的涡 流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2?3倍管径处，检测器信号相 对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。 由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场，能在 激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区， 如图1所示，远场涡流变压器耦合技术原理示意图。 尽管多少受到管道存在的影响，直接耦合区主要是来自激励线圈直接对准的耦 合，起一个简单的变压器的作用。直接激励的强度在激励线圈的附近是很大的，但随距激励 线圈的距离增加而迅速衰减，大多数的涡流仪器工作在此直接激励区或近场区。然而，在设 备尺寸有限的条件下，激励线圈和接收线圈的距离不能满足2-3倍管径的距离要求，就无 法实现有效的断丝检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在设备尺寸有限的条件下实现PCCP管的断丝检测。 为了解决这一技术问题，本技术提供了一种PCCP钢丝断丝探测的发射端子 系统，包括设于所述探测主机上的发射机和发射探头，所述发射探头包括用以响应所述探 测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发 射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射 线圈设于所述屏蔽盘中，所述发射机包括用以产生所述交流信号的信号源和功率放大器， 所述交流信号包括同步参考交流信号和测试交流信号，所述同步交流信号经所述发射线圈 发出，所述测试交流信号依次经所述功率放大器和发射线圈后发出。 所述信号源包括低功耗单片机、DDS芯片、低通滤波器和反相器，所述低功耗单片 机、DDS芯片、低通滤波器和功率放大器依次连接，从而通过所述功率放大器输出所述测试 交流信号；所述低功耗单片机、DDS芯片和反相器依次连接，从而通过所述反相器输出同步 参考交流信号。 所述功率放大器包括前置放大电路、功率放大电路和稳压电源，所述交流信号依 次经过所述前置放大电路和功率放大电路实现放大，从而通过所述功率放大电路输出，所 述稳压电源分别与所述前置放大电路和功率放大电路连接。 所述屏蔽盘为双层屏蔽结构，包括一层铜皮层和一层铁皮层。 所述发射线圈采用单回路线圈。 所述发射线圈采用漆包线绕制。 所述同步参考交流信号为方形波，所述测试交流信号为正弦波。 本专利技术在设备尺寸有限的条件下考虑到发射探头和接收探头直接耦合过来的能 量远大于远场涡流信号的能量。通过屏蔽盘的设置，可以衰减或阻断发射探头和接收探头 之间，即激励线圈和接收线圈之间的直接耦合路径，突出远场涡流信息，使远场距离远小于 2-3倍管径。 【附图说明】 图1是现有技术中远场涡流变压器耦合技术原理示意图 图2是本技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的连接示意图； 图3是本技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的结构示意图； 图4是本技术一实施例中探测主机的结构示意图； 图5是本技术一实施例中信号源的与原理框图； 图6是本技术一实施例中功率放大器的原理框图。 【具体实施方式】 以下将结合图1至图6对本专利技术提供的PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统进行 详细的描述，其为本技术一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实 用新型精神和内容的范围内能够对其进行修改和润色。 首先，先大致介绍下采用该发射端子系统的PCCP钢丝断丝探测系统。 本实施例提供了一种PCCP钢丝断丝检测系统，请参考图2和图3,包括主控计算 机、探测主机、接收探头、发射探头、车体和测距轮，所述主控计算机、探测主机、接收探头、 发射探头和测距轮均设于所述车体上且随所述车体一同行进，所述接收探头、发射探头和 测距轮、主控计算机均与所述探测主机连接。 关于所述发射探头： 所述发射探头包括发射线圈和屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘中，所述发 射线圈，至少用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP 管壁上感应出涡流信号；所述屏蔽盘至少用于衰减所述发射线圈与接收探头之间的直接耦 合信号；所述交流信号包括了互相匹配的测试交流信号和同步参考交流信号；依据屏蔽盘 的作用，可知晓其具体的形状以及其与发射线圈间的空间关系，是以能实现衰减直接耦合 信号为准。 发射线圈是一种换能器，把低频功放输出的交流信号转换成电磁波信号并发射出 去，在PCCP管壁上感应出涡流信号。 发射线圈要求具有高的能量转换效率和低的能量损耗，即要求有较高的品质因数 (Q)，通常依据工作频率选择绕制线圈的导线。低频段工作的电感线圈应采用漆包线等带绝 缘的导线绕制。对于工作频率在几十千赫至两兆赫之间的电感线圈，应采用多股绝缘导线 绕制，以增加导体有效截面积，减少集肤效应的影响，可使Q值提高30 % -40 %。对于工作频 率高于2MHz的电感线圈，应采用单股粗导线绕制，导线的直径一般在0. 3-1. 5mm之间。本 系统的工作频率较低，因此选用漆包线作为绕制线圈的导线。 发射线圈的形式采用单回路线圈形式，单回路线圈的优点是其感应场的分布规 贝U，方向性好，其感应模式的形状如同一个玉米，同时其制作及加工也比较简单。单回路线 圈的另一大特点是易于参数计算，有利于进行解析型设计，其阻抗可表示为：本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统，其特征在于：包括设于所述探测主机上的发射机和发射探头，所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘中，所述发射机包括用以产生所述交流信号的信号源和功率放大器，所述交流信号包括同步参考交流信号和测试交流信号，所述同步交流信号经所述发射线圈发出，所述测试交流信号依次经所述功率放大器和发射线圈后发出。
【技术特征摘要】
1. 一种PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统，其特征在于：包括设于所述探测主机上的 发射机和发射探头，所述发射探头包括用以响应所述探测主机输入的交流信号，发射相应 的电磁波信号，从而在PCCP管壁上感应出涡流信号的发射线圈和用于衰减所述发射线圈 与外部接收探头之间的直接耦合信号的屏蔽盘，所述发射线圈设于所述屏蔽盘中，所述发 射机包括用以产生所述交流信号的信号源和功率放大器，所述交流信号包括同步参考交流 信号和测试交流信号，所述同步交流信号经所述发射线圈发出，所述测试交流信号依次经 所述功率放大器和发射线圈后发出。2. 如权利要求1所述的PCCP钢丝断丝探测的发射端子系统，其特征在于：所述信号源 包括低功耗单片机、DDS芯片、低通滤波器和反相器，所述低功耗单片机、DDS芯片、低通滤 波器和功率放大器依次连接，从而通过所述功率放大器输出所述测试交流信号；所述低功 耗单片机、DDS芯片和反...
【专利技术属性】
技术研发人员：田华，彭正辉，徐进，王春和，朱今祥，吴燕民，钱明，吴国芳，于符静，扈罗全，杜泽，许晓东，王娜，
申请(专利权)人：苏州混凝土水泥制品研究院有限公司，信息产业部电子第二十二研究所青岛分所，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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