[發明專利]一種檢測鐵基封閉容器附著層缺陷的裝置

有效

• 申請號: 201310192044.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103267476A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 高丙坤;姜春雷;梁洪衛;闞玲玲;姜金海;王昕
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

1.一種檢測鐵基封閉容器附著層缺陷的裝置，由外殼體、行走機構、附著層檢測機構和控制機構組成；

其中，所述行走機構包括矩形框架（13）、二對由永磁材料制成的履帶式行走輪以及兩臺驅動電機；所述履帶式行走輪通過齒輪軸（8）固定在矩形框架（13）的兩側，齒輪軸（8）通過齒輪軸支撐塊（7）固定在矩形框架（13）上，在矩形框架（13）的前后兩端分別固定有前端電機連接板（16）和后端電機連接板（15），所述驅動電機的傳動軸分別通過對應的電機連接板實現與齒輪軸（8）的連接；在矩形框架（13）的中部固定有一對由壓帶輪固定軸（9）、壓帶輪內支撐板（10）、壓帶輪外支撐板（14）以及壓帶輪（11）連接后構成的壓帶輪調整單元，所述履帶式行走輪上的履帶通過壓帶輪（11）壓緊；在所述履帶式行走輪的轉軸上固定有測速碼盤；

所述附著層檢測機構包括直流干式閥用電磁鐵、鐵芯頂桿（5）、墊塊（6）、檢測臂固定旋轉支架（12）以及由1號傳動桿（1）、2號傳動桿（2）、3號傳動桿（3）和探頭卡座（4）連接后構成的檢測臂，在探頭卡座（4）上固定電磁式傳感器探頭；其中，所述鐵芯頂桿（5）位于直流干式閥用電磁鐵的中心內，直流干式閥用電磁鐵固定在墊塊（6）上，墊塊（6）上開有一個中央通孔以供鐵芯頂桿（5）穿過；所述附著層檢測機構固定在矩形框架（13）的上平面板，檢測臂固定旋轉支架（12）與1號傳動桿（1）之間通過位于傳動桿中部的轉軸連接，1號傳動桿（1）的始端與鐵芯頂桿（5）相觸，兩者之間的夾角呈90度，1號傳動桿（1）的尾端下方固定有一根壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的底部固定在矩形框架（13）的上平面板上；

所述控制機構由STC12C5A60S2核心單片機（19）、上位機（24）、上位端無線傳輸模塊（25-1）、下位端無線傳輸模塊（25-2）、碼盤測速模塊（16）、電池電壓檢測模塊（17）、驅動回路電流檢測模塊（18）、附著層厚度檢測模塊（20）、電機與直流干式閥用電磁鐵驅動模塊（21）、電源模塊（22）以及外部電路（23）連接后組成；

所述STC12C5A60S2核心單片機（19）內，具有無線接收模塊（19-1）、無線發送模塊（19-2）、中斷系統采集模塊（19-3）、AD電壓采集模塊（19-4）、AD電流采集模塊（19-5）、核心微處理器（19-6）、存儲器（19-7）、檢測數據采集模塊（19-8）、系統時鐘（19-9）、PWM調速模塊（19-10）、電源調整模塊（19-11）、定時模塊（19-12）以及數據存儲模塊（19-13）；

其中，所述上位端無線傳輸模塊（25-1）和上位機（24）之間通過USB端口相連接，用于實時傳送所述上位機發送的運動控制指令以及接收所述STC12C5A60S2核心單片機（19）傳送過來的檢測數據；所述下位端無線傳輸模塊（25-2）與STC12C5A60S2核心單片機（19）內的無線接收模塊（19-1）和無線發送模塊（19-2）實現雙向數據連接；

所述碼盤測速模塊（16）的信號輸出端連接至STC12C5A60S2核心單片機（19）內的中斷系統采集模塊（19-3）的計數信號輸入端，測速碼盤的信號輸出端連接至碼盤測速模塊（16）的信號輸入端；

所述電池電壓檢測模塊（17）的信號輸出端連接至STC12C5A60S2核心單片機（19）內的AD電壓采集模塊（19-4）的信號輸入端；

驅動回路電流檢測模塊（18）的信號輸出端連接至STC12C5A60S2核心單片機（19）內的AD電流采集模塊（19-5）的信號輸入端；

所述附著層厚度檢測模塊（20）由高頻信號發生器、信號功率放大器、整流器、差分放大器以及模數轉化器組成，其中，所述高頻信號發生器所產生的高頻信號經過信號功率放大器放大后輸入到所述電磁式傳感器探頭的高頻信號輸入端，所述電磁式傳感器探頭的感應信號輸出端連接至整流器的整流信號輸入端，整流器輸出的信號經差分放大器以及模數轉化器依次處理后輸入到STC12C5A60S2核心單片機（19）內的檢測數據采集模塊（19-8）的信號輸入端；

所述電機與直流干式閥用電磁鐵驅動模塊（21）由二塊PWM調速芯片、四塊與門以及一個三極管驅動的繼電器（K）組成；其中，四塊與門的4個輸入端分別接入來自于STC12C5A60S2核心單片機（19）的4個I/O引腳信號用以實現電平信號的調節，四塊與門的另4個輸入端短接后接入來自于STC12C5A60S2核心單片機（19）的CCAP0引腳信號用以實現占空比的調節；所述與門的信號輸出端分別對應連接到PWM調速芯片中輸入P3插頭的1、2號引腳中，所述PWM調速芯片中輸出P2插頭的1、2號引腳作為所述行走機構內驅動電機的控制電壓輸出端；

所述三極管驅動的繼電器（K）的控制電流輸入端連接至STC12C5A60S2核心單片機（19）的P05引腳，所述繼電器的觸點作為所述直流干式閥用電磁鐵的通電控制節點；

所述控制機構中的上位機（24）和上位端無線傳輸模塊（25-1）位于所述外殼體外部，而其余的全部行走機構、附著層檢測機構和控制機構均固定于所述外殼體中，外殼體的前端開有供所述檢測臂伸出和上下動作的凹槽，所述外殼體的內壁與行走機構的矩形框架（13）作固定連接，所述履帶式行走輪穿出外殼體。