工业内窥镜管道涂层厚度检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及涂层厚度检测技术领域，提出了工业内窥镜管道涂层厚度检测系统，包括管道涂层厚度检测电路，管道涂层厚度检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、运放U1、电阻R4、电容C1、电涡流线圈L和三极管Q1，电阻R1的第一端连接+5V电源，R1的第二端通过R2连接

【技术实现步骤摘要】
工业内窥镜管道涂层厚度检测系统


[0001]本技术涉及涂层厚度检测
，具体的，涉及工业内窥镜管道涂层厚度检测系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的快速发展，涂层在长输管道的防腐过程中起着至关重要的作用，管道涂层技术已经广泛应用在石油化工、医疗器械、船舶制造、核电站、航空航天、冶金机械等领域，涂层合理的使用可以改善管道的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性等，提高管道在高温、高压、高应力的恶劣环境中的使用寿命，如果涂层厚度过厚，不仅导致材料的浪费，还会导致材料之间应力集中，涂层与基体材料之间的结合强度降低，从而导致涂层脱落；如果涂层厚度过薄，则不能对基体材料有效地保护；因此对管道涂层厚度尤为重要。
[0003]目前，常用的是借助工业内窥镜检测管道涂层厚度，工业内窥镜通过电涡流探头，可在不破坏管道的情况下实现管道涂层厚度的无损检测，电涡流探头在检测的过程中，电涡流探头的激励线圈会通有周期性激励信号，激励线圈周围会产生变化的激励磁场，该变化的激励磁场会在底部的被测导体中产生变化的电涡流。根据楞次定律，变化的电涡流产生的感应磁场会削弱激励磁场，激励磁场和感应磁场相互作用最终合成新的磁场，最终输出相应的检测信号。因此，激励信号的稳定性非常重要，由于现有的工业内窥镜管道涂层厚度检测系统中激励信号会随着环境的变化而变化，从而导致管道涂层厚度的检测精度差。

技术实现思路

[0004]本技术提出工业内窥镜管道涂层厚度检测系统，解决了现有技术中管道涂层厚度检测精度差的问题。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]工业内窥镜管道涂层厚度检测系统，包括主控单元、通信单元和管道涂层厚度检测电路，所述管道涂层厚度检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述通信单元与上位机通讯连接，所述管道涂层厚度检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、运放U1、电阻R4、电容C1、电容C2、电阻R5、电容C3、运放U2、电容C4、电涡流线圈L、变阻器RP1、电阻R6、电阻R7、运放U3、电阻R8、电阻R22和三极管Q1，
[0007]电阻R1的第一端连接+5V电源，所述电阻R1的第二端通过所述电阻R2连接
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5V电源，所述电阻R1的第二端连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的反相输入端通过所述电容C1连接所述三极管Q1的集电极，所述运放U1的输出端通过所述电阻R3连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R4连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电容C2接地，所述运放U1的输出端连接所述电阻R5的第一端，所述电阻R5的第二端通过所述电容C3接地，所述电阻R5的第二端连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述主控单元，
[0008]所述电容C4的第二端连接所述电涡流线圈L的第一端，所述电涡流线圈的第二端
连接所述变阻器RP1的第一端，所述变阻器RP1的第二端接地，所述变阻器RP1的滑动端通过所述电阻R6连接所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的反相输入端通过所述电阻R7接地，所述运放U3的输出端通过所述电阻R22连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端通过所述电阻R8连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接
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5V电源。
[0009]进一步，本技术中所述管道涂层厚度检测电路还包括运放U2，所述运放U2的同相输入端连接所述电阻R5的第二端，所述运放U2的输出端连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端连接所述电容C4的第一端。
[0010]进一步，本技术中还包括整形电路，所述整形电路包括电阻R13、电阻R14、运放U5、电阻R16、电阻R15、运放U6和电阻R17，所述电阻R13的第一端连接所述电容C4的第二端，所述电阻R13的第二端通过所述电阻R14接地，所述电阻R13的第二端连接所述运放U5的同相输入端，所述运放U5的输出端连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5的输出端连接所述运放U6的同相输入端，所述运放U6的反相输入端通过所述电阻R15连接所述电阻R13的第一端，所述运放U6的反相输入端通过所述电阻R16接地，所述运放U6的输出端通过所述电阻R17连接所述运放U6的反相输入端，所述运放U6的输出端连接所述主控单元。
[0011]进一步，本技术中还包括放大电路，所述放大电路包括电阻R9、电阻R18、运放U4和电阻R19，所述电阻R9的第一端连接所述运放U6的输出端，所述电阻R9的第二端连接所述运放U4的同相输入端，所述运放U4的反相输入端通过所述电阻R18接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R19连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端连接所述主控单元。
[0012]进一步，本技术中还包括滤波电路，所述滤波电路包括电阻R10、电容C8、电容C9、电阻R11、运放U7、电阻R12、电阻R20和电阻R21，所述电阻R10的第一端连接所述运放U4的输出端，所述电阻R10的第二端通过所述电容C8接地，所述电阻R10的第二端通过所述电容C9连接所述运放U7的同相输入端，所述运放U7的同相输入端通过所述电阻R11接地，所述运放U7的反相输入端通过所述电阻R20接地，所述运放U7的输出端通过所述电阻R12连接所述电阻R10的第二端，所述运放U7的输出端通过所述电阻R21连接所述运放U7的反相输入端。
[0013]本技术的工作原理及有益效果为：
[0014]本技术中，管道涂层厚度检测电路为电涡流线圈L提供一个振幅以及频率稳定的激励信号，电涡流线圈L产生激励磁场，当被测管道的内壁上没有涂层时，电涡流线圈L和具有铁磁性的管道直接接触，磁路中的磁阻最小，线圈中的电感量最大，因此输出的电信号最大；当被测管道的内壁上有涂层时，电涡流线圈L远离具有铁磁性的管道，磁路中的磁阻变大，线圈中的电感量减小，因此输出的电信号也随之减小。该电信号送至主控单元，管道内壁的涂层越厚，主控单元接收到的电信号就越小，主控单元可以通过接收到信号的大小来判断管道内壁涂层的厚度，主控单元通过通信单元将该厚度信号送至上位机，以便观察。
[0015]具体的，管道涂层厚度检测电路的工作原理为：运放U1、电阻R3、电阻R4和电容C1构成了振荡器，输出频率为50HZ的方波信号，电容C2、电阻R5和电容C3构成了π型滤波器，用于将运放U1输出端的方波信号变为正弦波信号，该正弦波信号通过电容C4加至电涡流线圈L，电涡流线圈L产生激励磁场，电涡流线圈L靠近被测管道时，根据管道涂层厚度的不同输
出不同电信号至主控单元。变阻器RP1为采样电阻，通过采集变阻器RP1滑动端的电压来判断激励信号是否稳定，采集信号经电阻R6加至运放U3的同相输入端，运放U3构成放大电路，当激励信号的幅值变大时，运放U3输出的电压变大，三极管Q1的基极电流变大，导致运放U1反相输入端电压升高，因此运放U1输出方波信号的幅值减小，从而使加在电涡流线圈L上的激励信号的幅值减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.工业内窥镜管道涂层厚度检测系统，其特征在于，包括主控单元、通信单元和管道涂层厚度检测电路，所述管道涂层厚度检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述通信单元与上位机通讯连接，所述管道涂层厚度检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、运放U1、电阻R4、电容C1、电容C2、电阻R5、电容C3、运放U2、电容C4、电涡流线圈L、变阻器RP1、电阻R6、电阻R7、运放U3、电阻R8、电阻R22和三极管Q1，电阻R1的第一端连接+5V电源，所述电阻R1的第二端通过所述电阻R2连接
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5V电源，所述电阻R1的第二端连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的反相输入端通过所述电容C1连接所述三极管Q1的集电极，所述运放U1的输出端通过所述电阻R3连接所述运放U1的同相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电阻R4连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端通过所述电容C2接地，所述运放U1的输出端连接所述电阻R5的第一端，所述电阻R5的第二端通过所述电容C3接地，所述电阻R5的第二端连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述主控单元，所述电容C4的第二端连接所述电涡流线圈L的第一端，所述电涡流线圈的第二端连接所述变阻器RP1的第一端，所述变阻器RP1的第二端接地，所述变阻器RP1的滑动端通过所述电阻R6连接所述运放U3的同相输入端，所述运放U3的反相输入端通过所述电阻R7接地，所述运放U3的输出端通过所述电阻R22连接所述运放U3的反相输入端，所述运放U3的输出端通过所述电阻R8连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接
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5V电源。2.根据权利要求1所述的工业内窥镜管道涂层厚度检测系统，其特征在于，所述管道涂层厚度检测电路还包括运放U2，所述运放U2的同相输入端连接所述电阻R5的第二端，所述运放U2的输出端连接所述运放U2的反相输入端，所述运放U2的输出端连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨增产，
申请(专利权)人：西安绿港科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：