[實用新型]一種多頻渦流檢測裝置

有效

• 申請號: 201821452493.2
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN209460198U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 尹麗媛;吳建德;葉波;王曉東
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種多頻渦流檢測裝置，包括PC機、多頻率電磁傳感器、定制傳感器和2D機動掃描臺，定制傳感器的探頭為差分探頭，定制傳感器固定于2D機動掃描臺上，定制傳感器與多頻率電磁傳感器相連，所述多頻率電磁傳感器與PC機連接，本實用新型裝置用于對碳纖維增強復合材料缺陷的診斷，解決了碳纖維增強復合材料出現缺陷而造成的經濟損失的問題，本實用新型裝置基于現有多頻率電磁傳感器，不需要設計渦流檢測設備和系統，易于現場實現。

技術領域

本實用新型涉及一種多頻渦流檢測裝置，屬于無損檢測設備技術領域。

背景技術

在工業生產、航空航天以及公共基礎設施等諸多領域的提高技術水平或者改善產品質量的過程中，對于產品的結構材料的選擇是一個非常重要的環節。為了滿足這種需求，人們制造并使用了各種復合材料。其中，在碳纖維增強復合材料占了較大的比重。碳纖維增強復合材料不僅具有一般碳素材料的優點，如耐摩擦、耐高溫、耐腐蝕、導電性好，而且還具有密度小、質量輕、拉伸強度高、各項異性、熱膨脹稀疏小等特性。隨著科技進步，碳纖維增強復合材料的制造技術日趨完善，其性能也逐步提高，應用領域逐步拓寬，廣泛應用于航空航天、軍事工業領域以及工業領域，其中汽車、土木建筑能源和電子領域為最優前景的應用領域。碳纖維增強復合材料通常會在制造過程中或者在使用過程中形成各種形式的缺陷。碳纖維增強復合材料中的缺陷類型有多種，在一塊碳纖維增強復合材料板中，有時僅存在一種缺陷，有時會多種缺陷同時存在，其中分層、夾雜、脫粘與孔隙缺陷是最常見的缺陷。在多種應用領域中，特別是在航空航天、公共設施建設等，這些行業都需要周期性的對設備進行檢測，以保證其安全穩定。對于碳纖維增強復合材料中缺陷的檢測，近年來的無損檢測技術廣泛應用其中。電磁渦流技術作為無損檢測技術的一種，對于檢測碳纖維復合材料的缺陷在國內外屬于新興技術，其優勢在于測量方法多、敏感度高、檢測速度快、適用場合靈活。通過電磁傳感器可以便捷地獲取電磁渦流檢測的阻抗信號，從而進行信號分析及處理，達到檢測缺陷的目的。對于可在復平面上實時顯示的阻抗信息，急需一種對其能夠快捷、直接的提取特征量，并給出檢測結果的方法。缺陷檢測的實質為模式分類與識別的問題，常見的分類算法中，支持向量機只需確定模式類樣本數據之間的最優分類面就可以完全的確定分類器。

支持向量機是在統計學習理論上發展起來的一種新的機器學習方法，基于結構風險最小化原則，具有很強的泛化能力。而且支持向量機算法針對小樣本數據具有高效率、高性能的優勢。因此，在對阻抗在復平面的圖像的小樣本分類識別中，支持向量機是一個較好的選擇。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種多頻渦流檢測裝置，本實用新型裝置用于對碳纖維增強復合材料缺陷的診斷，解決了碳纖維增強復合材料出現缺陷而造成的經濟損失的問題。

本實用新型的技術方案是：一種多頻渦流檢測裝置，其特征在于，包括PC機、多頻率電磁傳感器、定制傳感器和2D機動掃描臺，定制傳感器的探頭為差分探頭，定制傳感器固定于2D機動掃描臺上，定制傳感器與多頻率電磁傳感器相連，所述多頻率電磁傳感器與PC機連接。

所述多頻率電磁傳感器包括前端硬件模塊和Zynq-7020 SoC，所述前端硬件模塊包括兩個信號放大器，激勵電路、ADC/DAC模塊以及增益控制模塊，所述定制傳感器的差分探頭由接收線圈與發射線圈組成，所述定制傳感器的接收線圈與發射線圈分別與多頻率電磁傳感器前端硬件模塊的兩個信號放大器連接，所述前端硬件模塊通過FMC連接器與Zynq-7020 SoC相連，所述Zynq-7020 SoC由PL可編程邏輯模塊與PS處理模塊組成，所述PL可編程邏輯模塊包括DDS、IQ解調器、偏移二進制轉換器、數據編碼器、增益控制器和DMA單元，所述PS處理模塊包括以太網堆棧、DMA控制器和控制實用程序，所述PL可編程邏輯模塊中的各部分通過AXI AMBA接口與PS處理模塊的各部分連接。

所述多頻率電磁傳感器的Zynq-7020 SoC通過UART與PC機連接，所述PC機通過MATLAB軟件對測試信號進行處理分析。