本实用新型专利技术公开了一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置，它的组成包括：驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)，上升机构(6)，多路开关(7)，单片机(8)，微处理器(9)，远距离通讯模块(10)，显示器(11)，信号调理电路(12)，远场涡流探头(13)，信号发生模块(14)，遥控器(15)，电源(16)。单片机(8)控制驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)以及上升机构(6)，并与远距离通讯模块(10)连接，微处理器(9)是自动检测装置的控制核。从而为飞机机身多层铆接结构缺陷的定量无损检测提供了新途径。
An automatic detection device for riveting structure defects of aircraft based on far field eddy current
【技术实现步骤摘要】
一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置
本技术属于电磁无损检测
，尤其是涉及飞机铆接结构缺陷检测的磁记忆自动检测装置。
技术介绍
由于特殊的工作环境，飞机机身铆接结构会承受巨大的应力，因此极易在其结构内部产生疲劳裂纹，从而给飞行安全带来严重的隐患。如何实现对铆接结构中缺陷的检测，是无损检测领域中面临的难点问题。传统的无损检测技术难以从飞机结构外部检测到其内部缺陷，超声检测无法穿透多层结构，声发射技术检测信号易受干扰。基于GMR的无损检测方法精度高，但是仪器成本昂贵。传统的涡流检测，包含脉冲涡流检测技术均不可避免地受到集肤效应的影响，限制了其对深层缺陷的检测能力。漏磁技术只用来检测铁磁性材料，难以检测飞机结构中的非磁性构件。借鉴国内外相关学者的研究成果，通过给激励线圈加装屏蔽结构，从而有效阻碍了磁场直接耦合分量的传播，使得该探头实现了对铆接结构缺陷的远场检测效果，从而为飞机机身多层铆接结构缺陷的定量无损检测提供了新途径。
技术实现思路
本技术的目的在于实现将远程涡流技术和自动化技术的结合，提出一种飞机铆接结构自动化磁记忆检测装置的技术方案。实现一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置。本技术的技术方案如下：一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置，它的组成包括：驱动模块1，方向模块2，舵机模块3，位置模块4，摄像模块5，上升机构6，多路开关7，单片机8，微处理器9，远距离通讯模块10，显示器11，信号调理电路12，远场涡流探头13，信号发生模块14，遥控器15，电源16。单片机8控制驱动模块1，方向模块2，舵机模块3，位置模块4，摄像模块5以及上升机构6，并与远距离通讯模块10连接，微处理器9是自动检测装置的控制核，与单片机8、信号调理电路12和显示器14连接，信号调理电路12与远场涡流探头13相连接，远场涡流探头13与信号发生模块14相连接，信号整个自动检测装置由遥控器15操作。所述的远场涡流探头13的组成：屏蔽罩，激励线圈，检测线圈，铆接结构平板。所述的激励线圈位于铆钉孔的正上方，激励线圈高度为6mm，厚度为2mm，内径为6mm，外径为8mm，匝数为200匝。所述的检测线圈高度为2mm，厚度为1mm，内径为0.5mm，外径为1.5mm，匝数为800匝。所述的长度为120mm，宽度为120mm，总厚度为4mm，被测材料为铝。所述的激励线圈外加装屏蔽罩。所述的屏蔽罩是由三层铁磁性屏蔽结构组成。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。它在飞机检测系统中的应用，提高了飞机检测的效率，解决了飞机检测工作面临的高空、窄小场地无法检测的瓶颈，是飞机检测行业的一项重大突破。远场涡流检测技术是一种新型的电磁无损检测技术，使得远场涡流探头实现了对铆接结构缺陷的远场检测效果，从而为飞机机身多层铆接结构缺陷的定量无损检测提供了新途径。附图说明图1是飞机铆接结构缺陷自动检测装置组成图。图2远场涡流探头结构图。图3信号调理电路图。图4信号发生电路。图中：1为驱动模块，2为方向模块，3为舵机模块，4为位置模块，5为摄像模块，6为上升机构，7为多路开关，8为单片机，9为微处理器，10为远距离通讯模块，11为显示器，12为信号调理电路，13为远场涡流探头，14为信号发生模块，15为遥控器，16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飞机铆接结构缺陷自动检测装置，它的组成包括：驱动模块1，方向模块2，舵机模块3，位置模块4，摄像模块5，上升机构6，多路开关7，单片机8，微处理器9，远距离通讯模块10，显示器11，信号调理电路12，远场涡流探头13，信号发生模块14，遥控器15，电源16。单片机8控制驱动模块1，方向模块2，舵机模块3，位置模块4，摄像模块5以及上升机构6，并与远距离通讯模块10连接，微处理器9是自动检测装置的控制核，与单片机8、信号调理电路12和显示器14连接，信号调理电路12与远场涡流探头13相连接，远场涡流探头13与信号发生模块14相连接，信号整个自动检测装置由遥控器(15)操作，如图1所示。所述的远场涡流探头13的组成：屏蔽罩，激励线圈，检测线圈，铆接结构平板如图2所示。所述的激励线圈位于铆钉孔的正上方，激励线圈高度为6mm，厚度为2mm，内径为6mm，外径为8mm，匝数为200匝。所述的检测线圈高度为2mm，厚度为1mm，内径为0.5mm，外径为1.5mm，匝数为800匝。所述的长度为120mm，宽度为120mm，总厚度为4mm，被测材料为铝。所述的激励线圈外加装屏蔽罩。所述的屏蔽罩是由三层铁磁性屏蔽结构组成。2.远场涡流探头(1)涡流探头传统远场涡流传感器由激励和检测线圈构成，两者之间一般保持2至3倍管径的距离。激励线圈产生的信号可分为两个部分。一部分在管内传播，称为直接耦合分量，另一部分穿透管壁，受管壁的聚集作用，沿着管壁外侧向前传播，称为间接耦合分量。直接耦合分量受到管壁上感应涡流的衰减而迅速减小，间接耦合分量由于在空气中传播，衰减较慢。在近场区，直接耦合分量强于间接耦合分量而穿出管外；在远场区，间接耦合分量强于直接耦合分量因而其再次穿透管壁向内传播，称为“二次穿透”现象。通过在远场区放置检测线圈，便可提取出间接耦合分量穿透管壁而带来的缺陷信息。(2)信号调理电路优化设计检测信号首先经过一个置于管内的屏蔽前置放大电路进行预放大，然后通过双绞线送至一个组合滤波器组(抗混叠带通滤波-MAX294低通滤波-状态重构带通滤波)，最终通过一个AD620主放大电路后送入如图3所示的正交锁定放大电路。正交型LIA和普通的LIA不同，它需要两个相敏检波器。被测信号经过信号通道后，分别输入两个不同的相敏检波器，其中一个的参考信号为θ，另一个为θ+90°，信号经过低通滤波器后的输出分别为同相和正交输出。(3)信号发生电路远场涡流检测的激励电路按照功能可分为三个部分，即单片机电路、H桥的驱动电路和开关电路，以及高电压产生电路。其中，系统要求输出双端80V的正弦信号，该80V的高电压可以直接由现有DC-DC电源模块提供，它能将测井系统提供的+200V工作电压转换成+80V直流电压供给H桥电路，并在H桥的控制下输入激励线圈，所以下文就不再介绍高电压产生电路。单片机PIC16F876A结构简单，性能稳定，能够在高温下长时间正常工作。通过J2串口将编写完的程序烧写入单片机，该程序在接收到RC7引脚来自于控制模块的高电平信号后就开始工作，通过SPWM波模块产生具有一定脉冲宽度的连续方波，然后再用频率为20Hz的正弦波来调制PWM波信号的脉宽，这一系列具有正弦波规律变化等幅不等宽的矩形本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置，它的组成包括：驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)，上升机构(6)，多路开关(7)，单片机(8)，微处理器(9)，远距离通讯模块(10)，显示器(11)，信号调理电路(12)，远场涡流探头(13)，信号发生模块(14)，遥控器(15)，电源(16)，其特征在于：单片机(8)控制驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)以及上升机构(6)，并与远距离通讯模块(10)连接，微处理器(9)是自动检测装置的控制核，与单片机(8)、信号调理电路(12)和显示器(11)连接，信号调理电路(12)与远场涡流探头(13)相连接，远场涡流探头(13)与信号发生模块(14)相连接，整个自动检测装置由遥控器(15)操作。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于远场涡流的飞机铆接结构缺陷自动检测装置，它的组成包括：驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)，上升机构(6)，多路开关(7)，单片机(8)，微处理器(9)，远距离通讯模块(10)，显示器(11)，信号调理电路(12)，远场涡流探头(13)，信号发生模块(14)，遥控器(15)，电源(16)，其特征在于：单片机(8)控制驱动模块(1)，方向模块(2)，舵机模块(3)，位置模块(4)，摄像模块(5)以及上升机构(6)，并与远距离通讯模块(10)连接，微处理器(9)是自动检测装置的控制核，与单片机(8)、信号调理电路(12)和显示器(11)连接，信号调理电路(12)与远场涡流探头(13)相连接，远场涡流探头(13)与信号发生模块(14)相连接，整个自动检测装置由遥控器(15)操作。
2.根据权利要求1所述的飞机铆接结构缺陷自动检测装置，其特征在于：所述的远场涡流探头(13)...
【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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