[發明專利]一種物聯網磁粉探傷設備

有效

• 申請號: 202010600240.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111595935B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李永建;許怡航;邵明智;高虹;盧倩;夏晨洋;卓悅;田金輝
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01N27/84
• 分類號: G01N27/84;G05B19/042;G05B11/42;G05F1/56;G01R19/25;G06F17/16
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 繆友益

1.一種物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，包括探傷主體部分和遠程控制部分；

其中，所述探傷主體部分包括磁化電流設定電路、磁化控制電路和主體端遠程通信模塊；

所述磁化電流設定電路包括通訊連接的第一MCU、互感器和電流檢測芯片，互感器測量被測件的磁化電流，電流檢測芯片采集電流信號并發送至第一MCU，第一MCU采用PID算法將采集的電流值與設定電流比較計算電流偏差，并向所述磁化控制電路發送控制信號；

所述磁化控制電路為三相交流調壓電路，包括第二MCU、第三MCU、雙向可控硅和變壓器；在周向磁化時，三相交流電的AB相接通雙向可控硅，并串聯變壓器，變壓器的負載為被測件，第二MCU接收第一MCU發送的控制信號，控制所述雙向可控硅導通角，調節磁化電流大小；縱向磁化時，三相交流電的BC相接通雙向可控硅，并串聯變壓器，變壓器的負載為被測件，第三MCU接收第一MCU發送的控制信號，控制所述雙向可控硅導通角，調節磁化電流大小；

所述第一MCU的串口與所述主體端遠程通信模塊的串口通訊連接，所述主體端遠程通信模塊與所述遠程控制部分建立遠程通信連接；

所述遠程控制部分包括第四MCU、控制端遠程通信模塊和輸入/輸出模塊，所述第四MCU具有兩個串口，一個串口與所述控制端遠程通信模塊連接，另一串口與所述輸入/輸出模塊連接；

所述第一MCU將磁化過程電流和時間參數通過主體端遠程通信模塊上傳至遠程控制部分，通過遠程控制部分的輸入/輸出模塊顯示；所述遠程控制部分的輸入/輸出模塊輸入探傷主體部分的控制參數，并依次通過第四MCU、控制端遠程通信模塊和主體端遠程通信模塊傳送至探傷主體部分，遠程控制所述探傷主體部分工作。

2.根據權利要求1所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，所述探傷主體部分還包括攝像頭、機械臂和磁粉布置裝置，所述攝像頭通過主體端遠程通信模塊與所述遠程控制部分通訊連接，向所述遠程控制部分傳輸探傷主體部分的圖像，并在所述遠程控制部分的輸入/輸出模塊顯示；所述磁粉布置裝置由所述機械臂控制在被測件周圍布置磁粉，所述機械臂通過主體端遠程通信模塊與所述遠程控制部分通訊連接，接受所述遠程控制部分控制。

3.根據權利要求1所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，所述探傷主體部分還包括兩路過零點檢測電路，兩路過零點檢測電路分別與第二MCU和第三MCU連接，檢測AB相交流電和BC相交流電的零點。

4.根據權利要求1所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，所述磁化電流設定電路的第一MCU采用變速積分PID算法將采集的電流值與設定電流比較計算電流偏差。

5.根據權利要求4所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，在變速積分PID算法的每次計算結束添加有90ms延時。

6.根據權利要求5所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，在采用變速積分PID算法的兩次計算之間采用牛頓樣條有理插值算法，為PID算法提供預判值。

7.根據權利要求1所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，所述第二MCU和第三MCU通過脈沖調制電路控制雙向可控硅導通角，第二MCU和第三MCU在以零點為標準的時間內形成可控硅觸發脈沖，且脈沖調制電路調制的為寬脈沖或高頻脈沖方波。

8.根據權利要求1所述的物聯網磁粉探傷設備，其特征在于，所述電流檢測芯片包括一大電流檢測芯片和一小電流檢測芯片，大電流檢測芯片和一小電流檢測芯片通過I₂C總線與第一MCU通信，大電流檢測芯片采集電流信號發送第一MCU；小電流檢測芯片采集電流瞬間值發送至第一MCU，第一MCU對該電流瞬間值進行真有效值計算，并比較計算結果是否達到閾值，根據比較結果選擇大電流檢測芯片采集的電流信號或小電流檢測芯片經真有效值計算后的值作為PID算法的輸入值。