PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统，包括了设于探测主机中的接收机和接收探头，所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器，所述接收机包括锁相放大器，经所述接收线圈感应出的电压信号依次经所述低噪声放大器和锁相放大器后输入到一个数据采集卡；所述电压信号包括测试电压信号和同步参考电压信号；所述锁相放大器包括信号通道、参考通道和双相关处理电路，所述测试电压信号经所述信号通道输入所述双相关处理电路，所述同步参考电压信号经所述参考通道输入所述双相关处理电路，从而经所述双相关处理电路的提取处理后输出。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统，包括了设于探测主机中的接收机和接收探头，所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器，所述接收机包括锁相放大器，经所述接收线圈感应出的电压信号依次经所述低噪声放大器和锁相放大器后输入到一个数据采集卡；所述电压信号包括测试电压信号和同步参考电压信号；所述锁相放大器包括信号通道、参考通道和双相关处理电路，所述测试电压信号经所述信号通道输入所述双相关处理电路，所述同步参考电压信号经所述参考通道输入所述双相关处理电路，从而经所述双相关处理电路的提取处理后输出。【专利说明】PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统
本专利技术涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统。
技术介绍
PCCP管（PrestressedConcreteCylinderPipe)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。 由于PCCP管钢筒壁的衰减，接收线圈感应出的远场涡流信号是极其微弱的，系统 本身的噪声、试验平台抖动引入的噪声甚至外界的电磁干扰噪声都可能比检测信号大多个 数量级，有用信号可能全部淹没于噪声之中，因此如何在强噪声当中提取出所需的远场涡 流信号是关系系统正常工作的一项关键技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是如何在强噪声当中提取出所需的远场涡流信号。 为了解决这一技术问题，本技术提供了一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子 系统，其特征在于：包括了设于探测主机中的接收机和接收探头，所述接收探头包括用以响 应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器，所述接收机包括锁相放大 器，经所述接收线圈感应出的电压信号依次经所述低噪声放大器和锁相放大器后输入到一 个数据采集卡； 所述电压信号包括测试电压信号和同步参考电压信号； 所述锁相放大器包括信号通道、参考通道和双相关处理电路，所述测试电压信号 经所述信号通道输入所述双相关处理电路，所述同步参考电压信号经所述参考通道输入所 述双相关处理电路，从而经所述双相关处理电路的提取处理后输出。 所述双相关处理电路包括同相相关器和正交相关器，所述同相相关器的两个输入 端分别连接至所述参考通道和信号通道，所述正交相关器的两个输入端分别连接至所述参 考通道和信号通道，所述同相相关器和正交相关器的输出端分别连接同相分量输出端口和 正交分量输出端口，所述同相分量输出端口和正交分量输出端口与所述数据采集卡连接。 所述同相相关器和正交相关器均包括串联的乘法器和低通滤波器，每个所述乘法 器的两个输入端分别连接至所述参考通道和信号通道，两个所述乘法器的输出端分别连接 对应的所述低通滤波器的一端，所述同相相关器中的所述低通滤波器的另一端连接所述同 相分量输出端口，所述正交相关器中的所述低通滤波器的另一端连接所述正交分量输出端 □。 所述同相相关器中的所述低通滤波器的另一端还连接一矢量运算器；所述正交相 关器中的所述低通滤波器的另一端还连接所述矢量运算器。 所述参考通道上设有过零整形电路、谐波电路、细调相仪器和锁相电路，所述同步 参考电压信号依次经过零整形电路、谐波电路、细调相仪器和锁相电路后输入所述双相关 处理电路。 所述接收线圈为单回路线圈。 所述接收线圈采用漆包线绕制。 所述同步参考电压信号为方形波，所述测试电压信号为正弦波。 该接收端子系统还包括固定安装于一探测车车体上的可伸缩的探头支撑臂，所述 接收探头设于所述探头支撑臂的一端，使得所述接收探头位于PCCP内侧顶部。 所述探头支撑臂包括固定杆、一级伸缩杆和二级伸缩杆，所述固定杆安装于所述 车体上； 所述一级伸缩杆沿所述固定杆的轴向相对于所述固定杆伸缩，且通过一个紧固件 实现松紧； 所述二级伸缩杆沿所述一级伸缩杆轴向相对于所述一级伸缩杆伸缩，且通过一个 紧固件实现松紧。 本技术在接收机中设置了锁相放大器，锁相放大器可实现微弱信号检测，它 利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那 些与参考信号同频（或者倍频）、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声，改 善检测信噪比。 【专利附图】【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是本专利技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的连接示意图； 图3是本专利技术一实施例中PCCP钢丝断丝检测系统的结构示意图； 图4是本专利技术一实施例中探测主机的结构示意图； 图5是本专利技术一实施例中锁相放大器的原理框图。 【具体实施方式】 以下将结合图1至图5对本技术提供的PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统 及使用该接收端子系统的PCCP钢丝断丝探测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技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统，其特征在于：包括了设于探测主机中的接收机和接收探头，所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器，所述接收机包括锁相放大器，经所述接收线圈感应出的电压信号依次经所述低噪声放大器和锁相放大器后输入到一个数据采集卡；所述电压信号包括测试电压信号和同步参考电压信号；所述锁相放大器包括信号通道、参考通道和双相关处理电路，所述测试电压信号经所述信号通道输入所述双相关处理电路，所述同步参考电压信号经所述参考通道输入所述双相关处理电路，从而经所述双相关处理电路的提取处理后输出。

【技术特征摘要】

【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