專利名稱：一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可用于金屬構件或板材參數信息檢測的傳感探傷系統，特別涉及一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置。
背景技術：
隨著現代工業迅猛發展，工業現場使用金屬材質構件的場合越來越多，但由于金屬構件加工工藝中造成的金屬表面或內部存在的微傷害即影響不大的裂紋等因素，使得在實際工業現場中，外界因素(如腐蝕，強力等)的不斷侵襲使得這些原本并不顯著的微傷害
會出現融合等現象，使得傷害加劇，最終往往會造成更加嚴重的后果。因此需要對工業現場使用的金屬構件進行檢測工作，以便及時更新使用構件或結構，避免造成工業事故。目前使用的電磁探傷傳感結構大多為單一激勵單一采集，在使用過程中采樣數據過于單一，往往無法全面的對缺陷參數進行有效合理的評定；即使有些傳感系統采用多激勵多采集模式，但由于傳感結構自身的特點，使得采集信號過于微弱，造成了系統整體靈敏度不高的設計缺陷。除此之外由于工業現場使用的金屬固件的微結構、導電率、導磁率等因素的干擾，往往會造成對檢測結果的誤判，使得測試結果不準確。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，能夠有效增強被測空間中心部位的靈敏度，檢測數據更加豐富、充實；并且，增加了采樣信號數量，可以很好的檢測被測空間多個方向的電磁分部信息，從而，實現了低功耗、低成本、靈敏度高、快速實時檢測、不停機檢測的優點。為了實現以上目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含激勵電路；傳感系統，所述的傳感系統與激勵電路相連，其包含若干個激勵線圈，所述的若干個激勵線圈均勻分布呈圈狀；檢測電路，所述的檢測電路包含與若干個激勵線圈一一對應的若干個檢測線圈，所述的檢測線圈設置在對應的激勵線圈下，所有相互對應的檢測線圈與激勵線圈疊加構成若干個激勵檢測單元；信號處理電路，所述的信號處理電路通過電路與檢測電路相連；上位機，所述的上位機通過數據線與信號處理電路相連。所述的上位機為計算機。所述的激勵線圈和檢測線圈的個數均為8。所述的激勵線圈和檢測線圈的繞線匝數、繞線密度以及線圈阻抗值相同。所述的激勵線圈和檢測線圈的繞線匝數范圍為3 200。所述的激勵線圈和檢測線圈的圓周直徑范圍為O. lmnTlOmm。[0017]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點I、八個激勵線圈均勻分布，每個激勵磁場在被測空間中心位置疊加，可以有效的增強被測空間中心部位靈敏度，克服了單一磁場產生的中心靈敏度低的缺點；2、順時針循環變換激勵信號可以使得每種激勵信號在八個位置均有所激勵，檢測數據更加豐富、充實；3、同傳感結構內部均勻分布的8組激勵檢測單元可以很好對被測空間進行激勵和檢測，增加了采樣信號數量，可以很好的檢測被測空間多個方向的電磁分部信息。
圖I為本實用新型一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的系統框圖；圖2為本實用新型一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的空間分布圖； 圖3為本實用新型一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置的激勵檢測單元的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。如圖I所示，一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含激勵電路I、傳感系統2、檢測電路3、信號處理電路4、上位機5。其中，如圖2和圖3所示，傳感系統2與激勵電路I相連，其包含若干個激勵線圈21，若干個激勵線圈21呈圈狀均勻分布；檢測電路3包含與若干個激勵線圈21 —一對應的若干個檢測線圈31，檢測線圈31設置在對應的激勵線圈21下，所有相互對應的檢測線圈31與激勵線圈21疊加構成若干個激勵檢測單元。在本實施例中，激勵線圈21和檢測線圈31的個數均為8，均勻分布在平面的4個象限中，每個象限各有兩個激勵線圈21和檢測線圈31組成的激勵檢測單元，以保證檢測物場(二維區域)中的每個象限具有兩組監測數據以提高檢測準確度和靈敏度，同時激勵與檢測線圈的工藝規格完全相同。激勵線圈21和檢測線圈31的繞線匝數、繞線密度以及線圈阻抗值相同，繞線匝數的范圍分別為3 200，繞線的圓周直徑的范圍為O. lmnTlOmm。如圖I所示，信號處理電路4通過電路與檢測電路3相連，每個檢測線圈31具有獨立的數據檢測通道，以便防止信號之間的干擾和減小信號輸送時差；上位機5通過數據線與信號處理電路4相連，在本實施例中，信號處理電路4選用高性能的微處理芯片組成的解調電路(例如FPGA，DSP等芯片)；上位機5為計算機。當測量時，先在完好金屬板獲取無缺陷采樣數據，并且存儲到上位機5的存儲區，將此信息作為檢測電壓數據的標定值。將被測金屬構件或板材置于本實用新型的電磁探傷傳感裝置之下，使激勵檢測單元垂直于被測金屬構件或板材之上，對八組激勵檢測單元中每個激勵線圈21施加各自對應的特定幅值、特定頻率、特定相位的激勵信號，使得被測空間充滿交變磁場，同時控制八個相應的檢測線圈31依次進行信號檢測，并將檢測線圈31兩端的采樣電壓信號送至信號處理電路4進行電壓信號調理，取出相應頻段的電壓分布信息，并將此信息送至上位機5處理和存儲。[0029]在完成一組數據檢測后，將激勵檢測單元中激勵線圈21的激勵信號進行順時針轉換，即，轉換的時刻，將一個激勵線圈21中的激勵信號轉換為前一時刻逆時針方向相鄰激勵線圈21中的激勵信號，同時檢測線圈31再次采樣，并將獲取的該時刻的采樣信號送至信號處理電路4處理并取出相應頻段的電壓分布信息，并將此信息送至上位機5處理和存儲，依次轉換共8次，直至每個激勵信號在八個位置均產生過相應的激勵場，即可獲取8X8組檢測數據，從而完成一次整體全面的采集，大大豐富了檢測的數據量，為后期上位機反推被測空間電磁分部信息提供可靠豐富的數據信息，可以更好的評定被測金屬板缺陷的位置、大小、形狀等參數。最后，上位機5通過對比分析采樣數據，與預先采集的無缺陷采樣數據進行，對被測金屬構件或板材的電磁特性參數分布進行評定，確定被測金屬構件或板材是否存在缺陷，不需要被測機械停機檢測，避免了工業現場的不必要的經濟損失，并且做到了實時性和檢測信息完整。綜上所述，本實用新型一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，能夠有效增強被測空間中心部位的靈敏度，檢測數據更加豐富、充實；并且，增加了采樣信號數量，可以很 好的檢測被測空間多個方向的電磁分部信息，從而，實現了低功耗、低成本、靈敏度高、快速實時檢測、不停機檢測的優點。盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求1.一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，包含 激勵電路(I); 傳感系統(2)，所述的傳感系統(2)與激勵電路(I)相連，其包含若干個激勵線圈(21)，所述的若干個激勵線圈(21)均勻分布呈圈狀； 檢測電路(3 )，所述的檢測電路(3 )包含與若干個激勵線圈(21) —一對應的若干個檢測線圈(31)，所述的檢測線圈(31)設置在對應的激勵線圈(21)下，所有相互對應的檢測線圈(31)與激勵線圈(21)疊加構成若干個激勵檢測單元； 信號處理電路(4)，所述的信號處理電路(4)通過電路與檢測電路(3)相連； 上位機(5)，所述的上位機(5)通過數據線與信號處理電路(4)相連。
2.如權利要求I所述的多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的上位機(5)為計算機。
3.如權利要求I所述的多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的激勵線圈(21)和檢測線圈(31)的個數均為8。
4.如權利要求3所述的多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的激勵線圈(21)和檢測線圈(31)的繞線匝數、繞線密度以及線圈阻抗值相同。
5.如權利要求4所述的多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的激勵線圈(21)和檢測線圈(31)的繞線匝數范圍為3 200。
6.如權利要求5所述的多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，其特征在于，所述的激勵線圈(21)和檢測線圈(31)的圓周直徑范圍為O. lmnTlOmm。
專利摘要本實用新型公開了一種多激勵高靈敏度的電磁探傷傳感裝置，包含激勵電路；傳感系統，其與激勵電路相連，其包含若干個激勵線圈，所述的若干個激勵線圈均勻分布呈圈狀；檢測電路，其包含與若干個激勵線圈一一對應的若干個檢測線圈，其設置在對應的激勵線圈下，所有相互對應的檢測線圈與激勵線圈疊加構成若干個激勵檢測單元；信號處理電路，其通過電路與檢測電路相連；上位機，其通過數據線與信號處理電路相連。本實用新型能夠有效增強被測空間中心部位的靈敏度，檢測數據更加豐富、充實；并且，增加了采樣信號數量，可以很好的檢測被測空間多個方向的電磁分部信息，從而，實現了低功耗、低成本、靈敏度高、快速實時檢測、不停機檢測的優點。
文檔編號G01N27/83GK202676665SQ20122037747
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者何敏, 王陪陪, 王軍偉 申請人:上海海事大學