一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检装置，它的组成包括：图中，脉冲激励模块(1)，脉冲漏磁检测探头(2)，信号调理模块(3)，驱动模块(4)，定位模块(5)，方向模块(6)，多路开关(7)，模块控制器(8)，主控制器(9)，无线发射(接收)模块(10)，电源模块(11)，便携式电脑(12)，模块控制器(8)控制驱动模块(4)，定位模块(5)，方向模块(6)，主控制器(9)是自动检测装置的控制核心，脉冲漏磁检测探头(2)将检测的钢板缺陷信号通过信号调理电路(3)和主控制器(9)，由无线发射(接收)芯片(10)，进入便携式电脑(12)。可实现检测探头的微型化、便携化，有利于实现局部检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置
本技术属于电磁无损检测
，尤其是涉及钢板缺陷检测的脉冲漏磁检测装置。
技术介绍
脉冲漏磁检测技术是近年在国外发展起来的一种无损检测方法，它融合了脉冲涡流检测和漏磁检测两种技术的优点与脉冲涡流检测相比，对铁磁性材料有更深的检测深度与传统漏磁检测相比，在励磁方式上，采用脉冲信号进行励磁，激励信号具有丰富的频谱。在对铁磁性材料的检测中，脉冲漏磁检测可以得到更多有关缺陷的信息，为提高检测铁磁性材料缺陷尺寸的精度和内外伤区分，提供了广阔前景。脉冲漏磁检测是漏磁检测方法的一个新的发展方向，采用脉冲信号进行励磁，属于电磁方式进行励磁，与永磁体励磁相比，磁场强度易控制，拆卸容易，可实现检测探头的微型化、便携化，有利于局部检测。同时由于其励磁信号是脉冲信号，含有丰富的频率成分，通过时频分析其激励磁场下的缺陷信号得到更多有关缺陷的信息，更可靠的结果，有利于进行钢板表面缺陷和背面缺陷处漏磁信号的区分，使脉冲漏磁检测法有相对于交直流漏磁检测法更好的优势，值得推广。
技术实现思路
本技术针对钢板的缺陷检测，提出一种基于脉冲漏磁的自动检测装置技术方案。本技术的技术方案如下：一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置，它的组成包括：脉冲激励模块1，脉冲漏磁检测探头2，信号调理模块3，驱动模块4，定位模块5，方向模块6，多路开关7，模块控制器8，主控制器9，无线发射和接收模块10，电源模块11，便携式电脑12，模块控制器8控制驱动模块4、定位模块5、方向模块6，主控制器9是自动检测装置的控制核，脉冲漏磁检测探头2将检测的钢板缺陷信号通过信号调理模块3和主控制器9，由无线发射和接收模块10，进入便携式电脑12。所述脉冲漏磁检测探头2的组成包括：激励线圈，U型磁芯，检测传感器，被测钢板。所述U型磁芯采用E型系列的硅钢片，制作成U型，多块叠加而成。模块控制器8选用8位单片机。主控制器9选用DSP芯片。本技术有如下技术效果：与永磁体励磁相比，磁场强度易控制，拆卸容易，可实现检测探头的微型化、便携化，有利于局部检测；有利于进行钢板表面缺陷和背面缺陷处漏磁信号的区分；自动检测装置小型化的结构已经成为发展趋势，体积更小，重量更轻，转向更灵活的自动检测装置，能够满足钢板缺陷自动检测的需要。附图说明图1是钢板缺陷自动检测装置组成图。图2是脉冲漏磁检测探头组成图。图3是脉冲激励源模块功率放大电路。图4是方向位置检测模块接口电路图。图5是电源模块框图。图6是电源模块稳压电路图。图中：1为脉冲激励模块，2为脉冲漏磁检测探头，3为信号调理模块，4为驱动模块，5为定位开关，6为方向模块，7为多路开关，8为模块控制器，9为主控制器，10为无线发射和接收模块，11为电源模块，12为便携式电脑。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术做进一步的说明。1.装置的整体结构1)一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置，它的组成包括：脉冲激励模块1，脉冲漏磁检测探头2，信号调理模块3，驱动模块4，定位模块5，方向模块6，多路开关7，模块控制器8，主控制器9，无线发射和接收模块10，电源模块11，便携式电脑12，模块控制器8控制驱动模块4，定位模块5，方向模块6，主控制器9是自动检测装置的控制核，脉冲漏磁检测探头2将检测的钢板缺陷信号通过信号调理模块3和主控制器9，由无线发射和接收10，进入便携式电脑12，如图1所示。2)所述脉冲漏磁检测探头2的组成包括：激励线圈，U型磁芯，检测传感器，被测钢板，如图2所示。3)所述U型磁芯采用E型系列的硅钢片，制作成U型，多块叠加而成。4)模块控制器8选用8位单片机。5)主控制器9选用DSP芯片。2.脉冲漏磁检测探头脉冲漏磁检测探头，采用的是低频脉冲激励频率，有利于检测亚表面的缺陷，选择硅钢片作为导磁体。选取E型W-360系列的硅钢片，制作成U型，多块叠加成厚度为6cm的磁芯。使用直径为0.5mm的漆包线缠绕成激励线圈，总匝数约为400。加载脉冲激励电流于激励线圈上，被测试块中产生相应的快速变化的磁场，采用霍尔传感器来感应缺陷处的漏磁场，通过分析采集到的瞬态电压信号来获取缺陷的情况。传感器选择：目前常用的磁传感器：检测线圈、磁阻传感器、巨磁阻传感器、霍尔传感器、超导量子干涉器、磁敏二极管和磁通门等等，因磁敏传感器对低频响应检测效果较好，而脉冲漏磁检测的一个技术优势是通过分析低频感应磁场分量来检查被测试块的深层次缺陷，所以选择磁敏传感器检测脉冲漏磁场。为了实现大面积、快速检测缺陷，应该采用阵列传感器扫描被测试块。3.脉冲激励模块脉冲激励源的频率、占空比和幅值等参数直接影响到脉冲漏磁检测效果。脉冲激励信号源可以分为电压和电流两种激励方式，一般来说，非铁磁性材料采用脉冲电压信号源，铁磁性材料采用脉冲电流信号源。脉冲信号产生：产生脉冲信号的单片机系统电路从成本、功能等方面综合考虑，选定宏晶STC12C5412AD单片机，此款单片机可通过串口进行下载程序，调试程序很方便，带有8路10位精度的A/D、2个定时器，Flash程序存储器字节为12K，最大的特点是4路PWM输出。功率放大电路：片机产生的PWM波电流很小，不足以驱动激励线圈，需后接一个功率放大电路。为了不失真放大脉冲信号，功率放大模块应具备以下条件：高转换速率和宽频带。采用宽频带、高转换速率的PA02集成功率放大芯片，是由美国APEX公司生产的一款可以带阻性、容性及感性负载的A/B类功放芯片，带宽350KHz，转换速率为20V/μs，最大输出电流可达±5A。PA02功放电路如图3所示，以电路形式进行放大，所以加载在激励线圈上的是脉冲电流。激励电流Io＝Vin/R11，其中R11为1Ω/3W的精密金属膜电阻。通过调节R12改变Vin的大小，从而改变了脉冲激励源的电流Io大小，同时R11的一端电压值out_反馈至单片机的P1.6进行A/D转换，转换后结果传送至上位机实时显示，方便调节。由于加载在线圈上的电流不宜过大，R9和R10为限流电阻，控制电流幅值±3A之内。输出的激励电流两端所加的FR307续流二极管。控制电流幅值±3A之内。输出的激励电流两端所加的FR307续流二极管，用于吸收激励线圈这种感性负载两端所出现的尖峰电压。PA02工作时散发热量而发热，配以高功率铝质散热片，以免烧坏功放。4.驱动模块驱动模块为检测装置在船体表面内自动扫查提供动力，本系统的驱动装置采用两台直流电机。为了适应船体表面大范围扫查的需求，使检测装置实现轨迹的变化，要求两直流电机差速驱动实现检测装置灵活转向功能。两台直流电机通过PWM调速实现转速的宽范围调节，采用两驱动轮的速度差实现电机的转向控制。并采用两个光电编码器分别采集两驱动轮的转速，作为速度控制的反馈。(1)驱动电机合理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置，它的组成包括：脉冲激励模块(1)，脉冲漏磁检测探头(2)，信号调理模块(3)，驱动模块(4)，定位模块(5)，方向模块(6)，多路开关(7)，模块控制器(8)，主控制器(9)，无线发射和接收模块(10)，电源模块(11)，便携式电脑(12)，其特征在于：模块控制器(8)控制驱动模块(4)、定位模块(5)、方向模块(6)，主控制器(9)是自动检测装置的控制核，脉冲漏磁检测探头(2)将检测的钢板缺陷信号通过信号调理模块(3)和主控制器(9)，由无线发射和接收模块(10)，进入便携式电脑(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲漏磁的钢板缺陷自动检测装置，它的组成包括：脉冲激励模块(1)，脉冲漏磁检测探头(2)，信号调理模块(3)，驱动模块(4)，定位模块(5)，方向模块(6)，多路开关(7)，模块控制器(8)，主控制器(9)，无线发射和接收模块(10)，电源模块(11)，便携式电脑(12)，其特征在于：模块控制器(8)控制驱动模块(4)、定位模块(5)、方向模块(6)，主控制器(9)是自动检测装置的控制核，脉冲漏磁检测探头(2)将检测的钢板缺陷信号通过信号调理模块(3)和主控制器(9)，由无线发射和接收模块(10)，进入便携式电脑(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雅倩，王晶，张晨丹，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32