[發(fā)明專(zhuān)利]雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置及探傷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410099707.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103822967A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊龍興;楊浩軒;周德強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/90
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/90
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置及探傷方法。

背景技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在質(zhì)量保證系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越來(lái)越顯示它的重要性和必要性，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證在役設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。目前無(wú)損檢測(cè)常用超聲波、X光、電渦流等方法。超聲波探傷檢測(cè)為人工操作，超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀，需要耦合劑，探傷技術(shù)難度大，容易受到主客觀因素影響，要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類(lèi)，適合于厚度較大的零件檢驗(yàn)；射線探傷對(duì)人體有副作用甚至一定的傷害，對(duì)其他敏感物體有不良作用，對(duì)環(huán)境有輻射污染；而目前的普通電渦流探傷，由于使用單線圈技術(shù)，沒(méi)有缺陷與非缺陷的對(duì)比，靈敏度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、檢測(cè)精確、檢測(cè)效率高的雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置及探傷方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置，包括動(dòng)力小車(chē)、單片機(jī)、探測(cè)板、激勵(lì)線圈、巨磁阻傳感器及繼電器，所述單片機(jī)設(shè)置在動(dòng)力小車(chē)內(nèi)部，所述探測(cè)板設(shè)置在動(dòng)力小車(chē)底面的一端，探測(cè)板兩端分別通過(guò)彈簧與動(dòng)力小車(chē)底面彈性連接，所述繼電器與探測(cè)板連接并可控制探測(cè)板兩側(cè)向下翻轉(zhuǎn)，所述探測(cè)板上固定有兩個(gè)激勵(lì)線圈，兩激勵(lì)線圈對(duì)稱(chēng)設(shè)置在探測(cè)板上，兩激勵(lì)線圈內(nèi)分別設(shè)置有巨磁阻傳感器，所述巨磁阻傳感器底面與激勵(lì)線圈底端處于同一水平面，巨磁阻傳感器與單片機(jī)電連接。

所述動(dòng)力小車(chē)內(nèi)均勻設(shè)置有三個(gè)滾輪，滾輪鑲嵌在動(dòng)力小車(chē)的通槽內(nèi)，所述滾輪與直流電機(jī)連接，直流電機(jī)通過(guò)滾輪控制動(dòng)力小車(chē)移動(dòng)或轉(zhuǎn)向。

所述探測(cè)板包括左探測(cè)板及右探測(cè)板，左探測(cè)板及右探測(cè)板之間設(shè)置有銷(xiāo)軸，左探測(cè)板、右探測(cè)板分別繞銷(xiāo)軸翻轉(zhuǎn)連接。

本發(fā)明還提供一種雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置的探傷方法，包括如下步驟：

步驟一：正常通電后，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力小車(chē)行駛至待測(cè)區(qū)域；

步驟二：繼電器將探測(cè)板左右兩側(cè)下壓，使兩組激勵(lì)線圈和巨磁阻傳感器分別緊貼待測(cè)平面；

步驟三：兩激勵(lì)線圈通逆變后的高頻或中頻交流電，此時(shí)單片機(jī)開(kāi)啟信號(hào)采集，如果待測(cè)區(qū)域表面或內(nèi)部有缺陷，則待測(cè)區(qū)域內(nèi)渦流引起的磁場(chǎng)大小會(huì)變化，由于磁通量的變化使兩邊巨磁阻傳感器的輸出電壓不一樣，經(jīng)過(guò)差動(dòng)比較器判斷此處待測(cè)區(qū)域有缺陷存在并報(bào)警，否則動(dòng)力小車(chē)正常前進(jìn)；

步驟四：當(dāng)動(dòng)力小車(chē)運(yùn)行到待測(cè)區(qū)域盡頭時(shí)，由于巨磁阻傳感器接收不到渦流引起的信號(hào)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力小車(chē)轉(zhuǎn)向，繼續(xù)探測(cè)，以上步驟重復(fù)進(jìn)行。

本發(fā)明的原理是：在激勵(lì)線圈周?chē)a(chǎn)生的電磁場(chǎng)由兩部分疊加而成：一部分是直接從線圈中耦合出的一次電磁場(chǎng)，另一部分是被測(cè)元件中感應(yīng)出的渦流場(chǎng)所產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng)，而后者包含了被測(cè)元件本身的厚度或者缺陷等信息。采取合適的檢測(cè)方法，對(duì)二次場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)該測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析，可得到被測(cè)元件信息。當(dāng)交流電通入激勵(lì)線圈時(shí)，若所用的電壓及頻率不變，則通過(guò)激勵(lì)線圈的電流也將不變。如果在激勵(lì)線圈中放入巨磁阻傳感器，巨磁阻傳感器緊貼被測(cè)平面，被測(cè)區(qū)域表面產(chǎn)生周向電流，即渦流。渦流磁場(chǎng)方向與外加電流的磁化方向相反，因此將抵消一部分外加電流，從而使激勵(lì)線圈的磁通量、阻抗、通過(guò)電流的大小相位均發(fā)生變化。被測(cè)平面的厚度、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率的變化以及有缺陷存在時(shí)，均會(huì)影響激勵(lì)線圈內(nèi)的磁通量。若保持其他因素不變，僅將缺陷引起磁通量變化的信號(hào)取出，經(jīng)儀器放大并予檢測(cè)，就能達(dá)到探傷目的。渦流信號(hào)不僅能給出缺陷的大小，同時(shí)由于渦流探傷時(shí)可以根據(jù)表面下的渦流滯后于表面渦流一定相位，采用相位分析能判斷出缺陷的位置(深度)。在渦流檢驗(yàn)中，為了更精確探傷，采用雙激勵(lì)線圈內(nèi)置巨磁阻接成差動(dòng)形式。基本電路由振蕩器、檢測(cè)線圈信號(hào)輸出電路、放大器、信號(hào)處理器、顯示器和電源組成。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置以雙激勵(lì)線圈產(chǎn)生交流激勵(lì)渦流磁場(chǎng)為核心，采用雙巨磁阻傳感器探測(cè)元件來(lái)達(dá)到全自動(dòng)差動(dòng)高靈敏度探測(cè)導(dǎo)體平面缺陷的效果，有效地提高系統(tǒng)對(duì)深層缺陷和表面微小缺陷的檢測(cè)能力，檢測(cè)精度高、效率高，具有推廣使用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置的一較佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明雙激勵(lì)線圈導(dǎo)體缺陷自動(dòng)探傷裝置的側(cè)視圖；

圖3是圖2中I部分的局部放大示意圖；

圖中：1.動(dòng)力小車(chē)，2.滾輪，3.直流電機(jī)，4.探測(cè)板，5.激勵(lì)線圈，6.巨磁阻傳感器，7.彈簧。