[發明專利]電機換向器金屬加固圈檢測儀及其檢測方法和應用設備

有效

• 申請號: 201410015972.8
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103792584A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 周雁南;夏冬;林瑞芳
• 申請（專利權）人: 利達機電有限公司
• 主分類號: G01V3/11
• 分類號: G01V3/11
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所 33230
• 代理人: 曹紹文

技術領域

本發明涉及一種電機換向器金屬加固圈檢測儀，本儀器屬金屬物電磁檢測領域，利用電磁振蕩在金屬物中所引起的振幅衰減系數差別，在電機換向器的銅質換向片中探測微小鋼質加固圈是否存在。

背景技術

利用電磁感應探測金屬物的存在是應用很廣的技術，但是，電機換向器的加固圈相對于銅排，其質量和截面積微小，且嵌埋在換向器兩端內孔銅排中，是在一種金屬中檢測另一種分布密度很低的金屬。這與通常的金屬物檢測儀器，如電磁接近開關，電磁安檢儀器的檢測對象有明顯差別。普通電磁感應檢測儀器只要接近金屬就會輸出信號，而本項目中，是在銅的背景中識別分布密度很小的鐵質加固圈。所以普通電磁感應檢測儀器不適應本項目的檢測。本儀器研制之前，國內換向器制造行業尚無此項檢測技術和設備。

發明內容

本發明根據以上不足，提供了一種電機換向器金屬加固圈檢測儀。

本發明的技術方案是：

一種電機換向器金屬加固圈檢測儀，包括：

振蕩電路，該振蕩電路連接電磁感應頭，該電磁感應頭接近換向器金屬加固圈時，振蕩電路或電磁感應頭能輸出變化的交流信號；

放大電路，其用于放大交流信號；

線性整流電路Z，其輸入端與放大電路的輸出端連接，將交流信號轉換成脈動的直流；

控制器，其內部包括模數電路、存儲器和比較器，控制器將線性整流電路Z輸出的直流電壓輸入到模數電路進行模數轉換，模數電路輸出的信號一路經存儲器到比較器的基準端，另一路輸入到比較器的比較端，比較器最終將該比較結果輸出到顯示器；

人機輸入，其輸入信號到控制器；

位置傳感器，當電磁感應頭靠近換向器金屬加固圈且與換向器金屬加固圈同軸心時，輸出位置信號到控制器，由控制器采集線性整流電路輸出的直流電壓。

所述振蕩電路和電磁感應頭組成電感式振蕩電路，該電感式振蕩電路包括，主振蕩線圈L1、副振蕩線圈L2、安裝主振蕩線圈L1和副振蕩線圈L2的磁芯、三極管Q1和三極管Q2，三極管Q1的集電極經電阻R20接電源E，三極管Q1的發射極經電阻R22后一路經主振蕩線圈L1到地、另一路經副振蕩線圈L2到三極管Q2的發射極，三極管Q1的基極一路經電阻R21到電源E、另一路連接三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極經R19連接電源E，三極管Q1的集電極經電容C11輸出所述變化的交流信號。

還包括濾波電路，該濾波電路包括電容C13和電阻23，兩者并聯后一端連接電容C11輸出端、另一端接地。

所述放大電路包括運放集成電路U，運放集成電路U的同相輸入端經電阻R24與濾波電路的輸出端連接，運放集成電路U的反相輸入端一路經電阻R25接地、另一路經反饋電阻R26接運放集成電路U的輸出端。

還包括報警器，該報警器包括聲光報警電路，其與所述控制器的一個輸出端連接。

位置傳感器采用電磁感應傳感器。

還包括位置指示燈，位置指示燈連接控制器，當位置傳感器檢測到位置信號時，由控制器點亮位置指示燈。

本發明提供了一種電機換向器金屬加固圈檢測儀的應用設備，該應用設備包括所述的電機換向器金屬加固圈檢測儀，還包括循環式傳輸帶，該傳輸帶用于傳輸換向器，傳輸帶上換向器經過的位置上下對稱地安裝有兩個電磁感應頭，換向器經過的側面安裝有一個電磁感應傳感器，兩個電磁感應頭和電磁感應傳感器的中心軸處于同一個平面上，該電磁感應傳感器分別向兩個電機換向器金屬加固圈檢測儀的控制器輸出位置信號。

本發明提供了另一種電機換向器金屬加固圈檢測儀的應用設備，包括所述的電機換向器金屬加固圈檢測儀，還包括工作臺，該工作臺的臺面為非導磁材料，該臺面傾斜設置，換向器能在傾斜的臺面上利用自重滾動，工作臺上換向器兩端滾動經過的位置上對稱地安裝有兩個電磁感應頭，工作臺的臺面下安裝有一個電磁感應傳感器，兩個電磁感應頭和電磁感應傳感器的中心軸處于同一個平面上，該電磁感應傳感器分別向兩個電機換向器金屬加固圈檢測儀的控制器輸出位置信號。

本發明還提供了一種電機換向器金屬加固圈檢測儀的檢測方法，包括如下步驟：

A、通過電磁感應頭采集與換向器金屬加固圈相關的變化的交流信號；

B、對該交流信號進行濾波、放大、線性整流、模數轉換；

C、如果是標定數字信號，則將該標定數字信號進行輸入到存儲器，如果是被測數字信號，則將被測信號與標定數字信號進行比較，將該比較結果輸出到顯示器；