一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置制造方法及图纸

技术编号:22744770 阅读:21 留言:0更新日期:2019-12-04 15:48
本实用新型专利技术公开了一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),多路开关(8),单片机(9),微处理器(10),远距离通讯模块(11),显示器(12),远场涡流探头组合模块(13),遥控器(14),电源(15)。单片机(9)控制驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),并与远距离通讯模块(11)连接,微处理器(10)是自动检测装置的控制核。船舶船体远场涡流检测,与常规涡流检测技术相比具有检测深度深的优点。

An automatic detection device for ship hull defects based on far-field eddy current

The utility model discloses an automatic detection device for ship hull defects based on far-field eddy current, which comprises a driving module (1), an adsorption module (2), a direction module (3), a steering gear module (4), a position module (5), an image capturing module (6) and a rising mechanism (7), a multi-channel switch (8), a single-chip microcomputer (9), a microprocessor (10), a remote communication module (11), a display (12), a far-field eddy current Probe combination module (13), remote control (14), power supply (15). The single chip microcomputer (9) controls the driving module (1), the adsorption module (2), the direction module (3), the steering gear module (4), the position module (5), the camera module (6) and the rising mechanism (7), and is connected with the remote communication module (11). The microprocessor (10) is the control core of the automatic test device. Compared with the conventional eddy current testing technology, the ship hull far-field eddy current testing has the advantages of deep detection depth.

【技术实现步骤摘要】
一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置
本技术属于电磁无损检测
,尤其是涉及船舶船体缺陷检测的远场涡流自动检测装置。
技术介绍
船舶制造和航行时所处环境恶劣,内部结构复杂,外部受力严重,船用钢板极易形成各种不同的缺陷,对船舶正常运营安全产生威胁。钢板的裂纹将严重影响船舶运行的安全、可靠,为了预防该类事故的发生,确保船舶安全,必须对船用钢板进行役前和在役的定期检查,以便及时更换或修复存在缺陷的构件。目前可应用于船用钢板缺陷诊断的检测方法有:超声波、射线、液体渗透着色、磁粉、激光全息照相、涡流、磁记忆和微波等方法。在这些检测方法中,每种检测方法都有其优点和不足之处,有的漏检严重、探测深度浅,有的检测费用高、检测速度慢、要求防护严等。船舶船体远场涡流检测,与常规涡流检测技术相比具有检测深度深的优点,与超声波检测技术相比有无需耦合介质的优点,与射线检测技术相比有成本低,无辐射的优点。因此船舶船体的远场涡流检测技术的研究,有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的在于实现将远场涡流技术和自动化技术的结合,提出一种船舶船体自动化远场涡流检测装置的技术方案。实现一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检装置。本技术的技术方案如下:一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:驱动模块1,吸附模块2,方向模块3,舵机模块4,位置模块5,摄像模块6以及上升机构7,多路开关8,单片机9,微处理器10,远距离通讯模块11,显示器12,远场涡流探头组合模块13,遥控器14,电源15。单片机9控制驱动模块1,吸附模块2,方向模块3,舵机模块4,位置模块5,摄像模块6以及上升机构7,并与远距离通讯模块11连接,微处理器10是自动检测装置的控制核,与单片机9、远场涡流探头组合模块13和显示器12相连接,整个自动检测装置由遥控器14操作。所述的远场涡流探头组合模块13的组成:屏蔽结构,激励线圈,检测线圈,功率放大器,信号发生器,锁相放大器,信号采集卡。所述的锁相放大器的硬件电路包括:2个低通滤波器,2个相敏检波电路,移相电路,2个带通滤波器,2个前置放大器。本技术的技术效果如下:自动检测装置解决人工无法达到的测量区域的有效性。它在船舶检测系统中的应用,提高了船检的效率,解决了船检工作面临的高空、窄小场地无法检测的瓶颈,是船舶检测行业的一项重大突破。船舶船体远场涡流检测,与常规涡流检测技术相比具有检测深度深的优点,与超声波检测技术相比有无需耦合介质的优点,与射线检测技术相比有成本低,无辐射的优点。附图说明图1是船舶船体缺陷自动检测装置组成图。图2是远场涡流探头组合模块构成图。图3锁相放大器硬件电路组成框图。图4前置放大电路图。图5移相电路图。图6相敏检波电路图。其中:一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:1为驱动模块,2为吸附模块,3为方向模块,4为舵机模块,5为位置模块,6为摄像模块,7为上升机构,8为多路开关,9为单片机,10为微处理器,11为远距离通讯模块,12为显示器,13为远场涡流探头组合模块,14为遥控器,15为电源。具体实施方式下面结合附图,对本技术具体实施方式做进一步的说明。1.自动检测装置的整体结构一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:驱动模块1,吸附模块2,方向模块3,舵机模块4,位置模块5,摄像模块6以及上升机构7,多路开关8,单片机9,微处理器10,远距离通讯模块11,显示器12,远场涡流探头组合模块13,遥控器14,电源15。单片机9控制驱动模块1,吸附模块2,方向模块3,舵机模块4,位置模块5,摄像模块6以及上升机构7,并与远距离通讯模块11连接,微处理器10是自动检测装置的控制核,与单片机9、远场涡流探头组合模块13和显示器12相连接,整个自动检测装置由遥控器14操作,如图1所示。所述的远场涡流探头组合模块13的组成:屏蔽结构,激励线圈,检测线圈,功率放大器,信号发生器,锁相放大器,信号采集卡,如图2所示。所述的锁相放大器的硬件电路包括:2个低通滤波器,2个相敏检波电路,移相电路,2个带通滤波器,2个前置放大器,如图3所示。2.远场涡流探头组合模块(1)探头的传感器部分传感器主要分为两部分:激励线圈部分和检测线圈部分。其中屏蔽部分为高磁导率的材料。高磁导率材料用的比较多的有两种:硅钢片和MnZn铁氧体。传感器的检测线圈主要对磁场检测。只要是磁敏传感器都可以用作磁场的检测,来取代检测线圈。目前,用的最多的磁敏传感器有霍尔传感器和检测线圈。在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应,产生的电势差称为霍尔电压。利用霍尔效应,可以实现很多物理量的测量,如可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。使用霍尔效应制成的传感器,还可以实现对电流、电压、位置以及磁场强度等诸多物理量的测量。通过对比可以看出检测线圈的灵敏度和线性范围远远大于霍尔传感器。在远场涡流检测中,由于磁敏传感器工作在远场区,磁场的信号非常微弱,为高斯数量级。因此需要高灵敏度的磁敏传感器。综上所述,选择线圈作为远场涡流检测系统的磁敏传感器。检测线圈与霍尔传感器相比有一个缺点就是,霍尔传感器的体积比较小,容易进行系统的集成。(2)锁相放大器的设计如图3所示由于检测线圈工作在远场区,所以信号非常微弱。锁相放大器在微弱信号检测领域表现出优秀的性能。它能精确地测量出掩埋在噪音中的微弱信号。所以在远场涡流检测中普遍采用锁相放大器获得传感器的幅值和相位信息。通常将检测线圈的信号和激励线圈的信号同时输入到锁相放大器中,利用锁相放大器得出检测线圈输出电压信号的幅值和相位,依据这两个特征量从而对缺陷等相关信息进行判断。通常一个幅值微弱的正弦波信号容易淹没在白噪声中,通常用带通滤波器进行滤波来提高信噪比,从而检测出信号。由于是单频信号,需要非常窄的带通滤波器,换句话说就是需要高值的Q带通滤波器。带通滤波器的Q值越大,信噪比越高。然而,带通滤波器的值不能做的很高,否则滤波器不稳定,容易产生自激振荡。锁相放大器是利用低通滤波器来实现高值的Q带通滤波器,低通滤波器比较容易实现,且性能更稳定,从而可以检测出淹没在噪声中的微弱信号。(3)前置放大电路在本次设计中,放大电路选用的AD620仪用放大器芯片。是一款低功耗高精度的通用仪表放大器,广泛的应用在心电图信号测量、医疗仪器、传感器接口电路、数据采集系统等领域。AD620优良的性能大大的简化了系统的设计,大大的缩短的系统的设计时间。如图4所示,为构成的前置放大电路。图中,电阻和滑动电阻器的作用是构成一个分压电路。由于激励线圈需要的电流为0.5左右,而激励线圈的电阻为40欧姆左右,所以激励线圈的电压在20V左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),多路开关(8),单片机(9),微处理器(10),远距离通讯模块(11),显示器(12),远场涡流探头组合模块(13),遥控器(14),电源(15),其特征在于:单片机(9)控制驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),并与远距离通讯模块(11)连接,微处理器(10)是自动检测装置的控制核,与单片机(9)、远场涡流探头组合模块(13)和显示器(12)相连接,整个自动检测装置由遥控器(14)操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于远场涡流的船舶船体缺陷自动检测装置,它的组成包括:驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),多路开关(8),单片机(9),微处理器(10),远距离通讯模块(11),显示器(12),远场涡流探头组合模块(13),遥控器(14),电源(15),其特征在于:单片机(9)控制驱动模块(1),吸附模块(2),方向模块(3),舵机模块(4),位置模块(5),摄像模块(6)以及上升机构(7),并与远距离通讯模块(11)连接,微处理器(10)是自动检...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦朝阳成星辰
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:新型
国别省市:江苏;32

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