远程旋转电涡流无损探伤检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种远程旋转电涡流无损探伤检测系统，包括供用户使用检测的至少一个检测终端以及与至少一个检测终端通过无线通信链路实现数据交互的云服务器，作为前端检测传感器的检测终端负责不同使用者在不同场景和/或场合下的损伤检测，而本身对数据不做处理，而是将检测的原始数据传递到远程的云服务器内进行识别和判断，因此减少本地检测终端的成本和使用便利，而不必要在任何场景下都携带数据处理设备，可以同时使用多个检测终端进行不同位置、不同厂区、不同工序下的检测，而不必准备多套检测系统，降低使用成本，提高效率。

Remote Rotating Eddy Current Nondestructive Testing System

【技术实现步骤摘要】
远程旋转电涡流无损探伤检测系统
本专利技术涉及电涡流检测
，具体而言涉及远程旋转电涡流无损探伤检测系统。
技术介绍
目前对铁轨检测的方法，主要由人工识别、超声波探伤、CCD扫描相机以及点涡流探伤，但它们各有优缺点。人工识别的方式，检测速度慢，精度差，对于检测人员的工作素养要求极高。超声波探伤,适用于铁轨内部检测，且极易受到环境因素的影响。CCD线扫描相机，检测精度快，适用于铁轨表面检测，易受铁轨表面杂质的影响。传统电涡流探伤，适用于铁轨表面以及亚表面检测，能够准确的判断缺陷位置，但仍未能实现铁轨缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。普通电涡流铁轨探伤的探头设计所产生的涡流都是只能完成测量某一类型缺陷的裂纹，如横向裂纹，对于其他类型的裂纹就很难测量，如纵向裂纹。这就直接导致漏检的可能性，并且不能完成定量化可视化的评估。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种远程旋转电涡流无损探伤检测系统，在前端通过激励线圈产生旋转电涡流，籍由此旋转电涡流实现对多种损伤和不同方向的损伤的检测，检测数据传输至云服务器进行识别和判决处理，并返回结果，而不需要在使用时购买全套的设备，用户只需要购买前端传感检测的检测终端即可，降低成本和使用效率。为达成上述目的，本专利技术提供的远程旋转电涡流无损探伤检测系统，包括供用户使用检测的至少一个检测终端以及与至少一个检测终端通过无线通信链路实现数据交互的云服务器，其中：所述检测终端具有包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈、电磁传感器阵列、第一处理器、信号发生电路以及第一无线数据收发装置，所述电磁传感器阵列、信号发生电路以及第一无线数据收发装置均与第一处理器连接，所述的两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并与信号发生电路连接，信号发生电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数；所述反馈信号经由所述第一无线数据收发装置发送至云服务器；所述云服务器包括第二处理器以及与第二处理器分别连接的第二无线数据收发装置、信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路依次电连接，所述信号调理电路通过第二无线数据收发装置接收电磁传感器阵列输出的反馈信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形，并返回至对应的检测终端。进一步的，所述检测终端的所述外壳包括上壳体和下壳体，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内；所述外壳的上部还通过一密封圈固定一握持部，供用户握持。进一步的，所述的第一处理器、信号发生电路以及第一无线数据收发装置均设置在所述握持部内部。进一步的，所述线圈的绕制采用下述方式中的任意一种：1)在正交的两个铁芯的槽部位置，位于相互叠加的位置分别绕制，在两个铁芯上分别形成一个线圈；2)在每个铁芯的相对的端部位置分别绕制，每个铁芯上绕制的一对线圈构成一组线圈。进一步的，所述下壳体的内部、在远离上壳体的一侧还固定有一PCB板，所述电磁传感器阵列设置在该PCB板上。进一步的，所述信号发生电路被设置成通过调节输出信号类型、信号相位、信号幅值峰值以及信号频率，产生用以激励所述线圈的相位差为90度的两个正弦波信号，正弦波信号的幅值峰值为5V，频率为1KHz。进一步的，所述信号调理电路包括鉴相电路、放大电路以及整形电路，其中鉴相电路用于检测电路信号的相位，判断相位是否发生改变；所述放大电路用于对信号进行放大处理，输出放大的电压信号；整形电路对放大电路输出的电压信号进行信号整形，将输出波形进行修正处理，然后输出到AD采集电路。进一步的，所述磁传感器采用AMI306R的三轴电磁传感器。进一步的，所述检测终端的外壳采用铁质材料制成。进一步的，所述无线数据收发装置包括Wifi、4G、5G无线通信模块中的至少一种。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1是本专利技术的远程旋转电涡流无损探伤检测系统的系统架构图。图2是本专利技术的远程旋转电涡流无损探伤检测系统的检测终端的示意图。图3是本专利技术的远程旋转电涡流无损探伤检测系统检测终端的内部结构示意图。图4是本专利技术的检测终端的内部电路原理示意图。图5是本专利技术的云服务器的电路原理示意图，图6是本专利技术的检测终端的线圈绕制的示意图。图7是本专利技术的检测终端的线圈绕制的另一实施例的示意图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1-6所示，本专利技术提出的远程旋转电涡流无损探伤检测系统，包括供用户使用检测的至少一个检测终端以及与至少一个检测终端通过无线通信链路实现数据交互的云服务器，作为前端检测传感器的检测终端负责不同使用者在不同场景和/或场合下的损伤检测，而本身对数据不做处理，而是将检测的原始数据传递到远程的云服务器内进行识别和判断，因此减少本地检测终端的成本和使用便利，而不必要在任何场景下都携带数据处理设备，例如在工厂或者检测现场内，可以同时使用多个检测终端进行不同位置、不同厂区、不同工序下的检测，而不必准备多套检测系统(包含检测终端和信号处理设备)，降低使用成本，提高效率。结合图2、3，检测终端具有包括外壳10、位于外壳内的正交的两个U型铁芯(1a、1b)、绕制在铁芯上的两组线圈(3a、3b)、电磁传感器阵列、第一处理器、信号发生电路以及第一无线数据收发装置。电磁传感器阵列、信号发生电路以及第一无线数据收发装置均与第一处理器连接。信号发生电路，用于产生激励所述线圈的激励信号。本实施例的方案中，采用的激励信号为相位差为90度的两个正弦波信号。两组线圈(3a、3b)作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并与信号发生电路连接，信号发生电路对线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远程旋转电涡流无损探伤检测系统，其特征在于，包括供用户使用检测的至少一个检测终端以及与至少一个检测终端通过无线通信链路实现数据交互的云服务器，其中：所述检测终端具有包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈、电磁传感器阵列、第一处理器、信号发生电路以及第一无线数据收发装置，所述电磁传感器阵列、信号发生电路以及第一无线数据收发装置均与第一处理器连接，所述的两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并与信号发生电路连接，信号发生电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数；所述反馈信号经由所述第一无线数据收发装置发送至云服务器；所述云服务器包括第二处理器以及与第二处理器分别连接的第二无线数据收发装置、信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路依次电连接，所述信号调理电路通过第二无线数据收发装置接收电磁传感器阵列输出的反馈信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形，并返回至对应的检测终端。...

【技术特征摘要】
1.一种远程旋转电涡流无损探伤检测系统，其特征在于，包括供用户使用检测的至少一个检测终端以及与至少一个检测终端通过无线通信链路实现数据交互的云服务器，其中：所述检测终端具有包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈、电磁传感器阵列、第一处理器、信号发生电路以及第一无线数据收发装置，所述电磁传感器阵列、信号发生电路以及第一无线数据收发装置均与第一处理器连接，所述的两组线圈作为电涡流发生装置，分别通过线圈导线构成独立的电路并与信号发生电路连接，信号发生电路对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量的铁轨表面或者亚表面的旋转电涡流；所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数；所述反馈信号经由所述第一无线数据收发装置发送至云服务器；所述云服务器包括第二处理器以及与第二处理器分别连接的第二无线数据收发装置、信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路依次电连接，所述信号调理电路通过第二无线数据收发装置接收电磁传感器阵列输出的反馈信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形，并返回至对应的检测终端。2.根据权利要求1所述的远程旋转电涡流无损探伤检测系统，其特征在于，所述检测终端的所述外壳包括上壳体和下壳体，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内；所述外壳的上部还通过一密封圈固定一握持部，供用户握持。3.根据权利要求2所述的远程旋转电涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋增禄，杨战民，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32