[實用新型]基于DSP的裂紋實時監測系統

有效

• 申請號: 201220516151.9
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN202837245U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 陳景光;王永明;張鵬
• 申請（專利權）人: 長春匯凱科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本實用新型屬于材料檢測領域，尤其是指一種金屬裂紋檢測系統。?

背景技術

目前，在軸類、環類金屬零件的校直、校正領域，尚無國產的裂紋在線實時監測設備。傳統的裂紋無損檢測方法主要有超聲探傷、射線探傷、渦流探傷、磁粉探傷和滲透法探傷等，但這些方法均不能進行在線實時檢測，探傷結果也不便保存；而且，超聲探傷還依賴于探傷人員的經驗和分析判斷，準確性差，磁粉探傷只能發現材料表面或近表面缺陷，內部深處缺陷無法檢測，對粗糙、形狀不規則、非均質材料難以檢查，容易造成錯誤判斷。

發明內容

本實用新型提供一種基于DSP的裂紋實時監測系統，以解決現有檢測方法不能進行在線實時檢測，準確性差，結果不便保存的問題。

本實用新型的技術方案是：聲發射傳感器與前置放大器、信號濾波器、A/D轉換器和中央處理器順序連接，電源模塊分別與A/D轉換器、信號濾波器和中央處理器連接并為其供電，液晶顯示模塊、輸入模塊、串行通信接口單元和交互數據通信單元分別中央處理器連接。

本實用新型的優點在于：結構新穎，能夠準確監測零件的裂紋情況，及時反饋，發現裂紋工件，滿足產品的使用需求，操作簡單、方便，設備功能合理，外觀簡潔、美觀、實用，應用方便。該實用新型靈活性非常強，控制參數可以自動存儲，各參數數據可隨時調出查閱，控制參數調節方便，保證了監測系統的實時性、穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

聲發射傳感器1與前置放大器2、信號濾波器3、A/D轉換器4和中央處理器6順序連接，電源模塊5分別與A/D轉換器3、信號濾波器4和中央處理器6連接并為其供電，液晶顯示模塊7、輸入模塊8、串行通信接口單元9和交互數據通信單元10分別中央處理器6連接。

當系統接收到監測命令后，聲發射傳感器會實時采集裂紋信號，裂紋信號經傳感器采集后轉換為電信號，采集的電信號經過前置放大器放到后，首先進行硬件濾波，濾波后的信號通過A/D轉換器進入中央處理器，同時通過液晶顯示模塊和輸入模塊實現人機交互。

裂紋信號采集需要通過傳感器將聲音信號轉化為電信號。實驗表明，各種構件的聲音信號的頻率分布與其組成材料、結構的具體特性息息相關。多數傳感器采集的頻率區間為20K-20MHz，一般金屬的裂紋信號的檢測頻率在100kHz-300kHz之間，所以選擇諧振頻率為150KHz的PHR15這一款傳感器。

傳感器輸出的電壓信號很弱，有時低至微伏數量級，不適合長距離傳輸。本實用新型采用PXPA前置放大器，對信號進行放大，以提高信號的信噪比，再通過高頻同軸電纜將信號傳輸至信號處理單元。PXRA放大器具有體積小、抗撞擊、高帶寬、噪音低等特點。

A/D單元選用AE7865作為轉換芯片，?AD7865是ADI公司生產的一款被廣泛使用的快速A/D轉化芯片。它能以2.4us的采樣周期同時進行四個通道的并行高速同步信號采集。具有可選擇的信號輸入范圍：±10V,?±5V,?±2.5V,?0V-5V,?0V-2.5V。由于前置放大器的輸出范圍是±10V，所以將AD7865作為A/D轉換單元。

本實用新型的中央處理器選用TMS320F28335芯片，該芯片是TI公司最新生產的32位浮點DSP，其主頻最高能達到150MHz（6.67ns的時鐘周期），其內核電壓為1.9V，IO電壓為3.3V。