一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统，其特征在于：所述的传感器的磁化器（1）和检测线圈（3）用一个弹性元件（5）进行连接；在所述的磁化器（1）的U型磁轭的左、中、右部位分别设置有匝数、线径均相同的第一感应线圈（6）、第二感应线圈（7）、第三感应线圈（8）；所述的传感器系统还包括有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器和BP神经网络；所述的有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器集成在一个电路板上，所述的传感器的三个感应线圈（6、7、8）通过屏蔽线与电路板相连。本实用新型专利技术能够有效地减小在巴克豪森噪声检测过程中由于传感器的检测线圈以及磁化器相对于被测试件的提离所造成的检测误差。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无损检测
，涉及一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统。
技术介绍
巴克豪森噪声技术是一种针对铁磁性物质的无损检测技术，可用于检测各种状况如疲劳、辐射、应力以及热处理下铁磁性物质的微观结构特征，当前已经在铁路、机械、汽车、航空等领域取得良好的应用效果。现有技术的巴克豪森噪声检测装置，一般采用的传感器往往是将磁化器和检测线圈固定在一起，并且磁化器底面和检测线圈底面在同一个平面上，在磁化器的磁轭上缠上激励线圈，如图1所示。这种结构的传感器，在巴克豪森噪声检测过程中，一是传感器的检测线圈与被测试件往往会存在提离，因此会造成检测到的巴克豪森噪声信号减小；二是传感器的磁化器由于摆放位置的变动也会相对于被测试件产生提离，使得被测试件内产生的磁场会发生变化，造成所检测到的巴克豪森噪声信号不一致。上述两种传感器的提离现象均会形成检测误差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统，能够有效地减小在巴克豪森噪声检测过程中由于传感器的检测线圈以及磁化器相对于被测试件的提离所造成的检测误差。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案:一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统，包括传感器，所述的传感器具有磁化器、激励线圈、检测线圈、固定件，其特征在于:所述的传感器的磁化器和检测线圈用一个弹性元件进行连接；在所述的磁化器的U型磁轭的左、中、右部位分别设置有匝数、线径均相同的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈；所述的传感器系统还包括有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器和BP神经网络；所述的有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器集成在一个电路板上，所述的传感器的三个感应线圈通过屏蔽线与电路板相连；所述的传感器通过所述的第一感应线圈、第二感应线圈、第三感应线圈的三个电压输出端与三个所述的有效值转换电路联接；所述的三个有效值转换电路的输出端串行联接所述的模数转换器；所述的模数转换器的输出端串行联接所述的DSP微处理器中；所述的BP神经网络在所述的DSP微处理器中实现；所述的三个有效值转换电路用于将所述的三个感应线圈感应到的正弦信号转换成电压值为正弦信号有效值的直流信号；所述的模数转换器用于将经过所述的有效值转换电路得到的直流信号转换为可供所述的微处理器读取的数字信号；所述的DSP微处理器用于:将所述的三个感应线圈的感应电压的有效值作为所述的BP神经网络的输入；然后将检测到的巴克豪森噪声信号的特征值除以所述的BP神经网络输出得到的特征值修正系数，得出经修正后的巴克豪森噪声信号的特征值。所述的弹性元件设置于所述的磁化器与所述的固定件之间；所述的检测线圈突出于所述的磁化器的底部平面。所述的有效值转换电路采用AD637芯片。所述的模数转换电路采用AD7656芯片。所述的DSP微处理器采用TMS320C6747数字信号处理器。相比现有技术，本技术的优点和有益效果是；1.本技术能够基本上消除因传感器的检测线圈提离造成的巴克豪森噪声信号的检测误差，并在很大程度上减小了磁化器的提离造成的巴克豪森噪声信号的检测误差。2.本技术采用改进传感器的结构，将传感器的检测线圈与磁化器用弹性装置进行连接，在磁化器的U型磁轭的左、中、右三部分添加三个相同的感应线圈，有效地减小了在检测过程中传感器提离造成的误差影响。3.本技术利用BP神经网络对巴克豪森噪声检测结果进行进一步修正:将检测到的巴克豪森噪声的特征值修正为传感器没有提离时检测到的巴克豪森噪声的特征值，从而使检测结果更为准确。【附图说明】图1是现有技术的巴克豪森噪声检测装置传感器的结构示意图。其中，I磁化器，2激励线圈，3检测线圈，4检测线圈固定件。图2是本技术的减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统的结构框图。图3是本技术的传感器的结构示意图。其中，I磁化器，2激励线圈，3检测线圈，4检测线圈固定件，5弹性元件，6第一感应线圈，7第二感应线圈，8第三感应线圈。图4是本技术图3所示传感器的感应电压检测的原理框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明。一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统，包括传感器，如图3所示，所述的传感器具有磁化器(I)、激励线圈(2)、检测线圈(3)、固定件(4)，其特征在于:所述的传感器的磁化器⑴和检测线圈(3)用一个弹性元件(5)进行连接；在所述的磁化器(I)的U型磁轭的左、中、右部位分别设置有匝数、线径均相同的第一感应线圈(6)、第二感应线圈(7)、第三感应线圈(8);如图2所示，所述的传感器系统还包括有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器和BP神经网络；所述的有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器集成在一个电路板上，所述的传感器的三个感应线圈(6、7、8)通过屏蔽线与电路板相连；所述的传感器通过所述的第一感应线圈(6)、第二感应线圈(7)、第三感应线圈(8)的三个电压输出端与三个所述的有效值转换电路联接；所述的三个当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小巴克豪森噪声检测误差的传感器系统，包括传感器，所述的传感器具有磁化器(1)、激励线圈(2)、检测线圈(3)、固定件(4)，其特征在于：所述的传感器的磁化器(1)和检测线圈(3)用一个弹性元件(5)进行连接；在所述的磁化器(1)的U型磁轭的左、中、右部位分别设置有匝数、线径均相同的第一感应线圈(6)、第二感应线圈(7)、第三感应线圈(8)；所述的传感器系统还包括有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器和BP神经网络；所述的有效值转换电路、模数转换电路、DSP微处理器集成在一个电路板上，所述的传感器的三个感应线圈(6、7、8)通过屏蔽线与电路板相连；所述的传感器通过所述的第一感应线圈(6)、第二感应线圈(7)、第三感应线圈(8)的三个电压输出端与三个所述的有效值转换电路联接；所述的三个有效值转换电路的输出端串行联接所述的模数转换器；所述的模数转换器的输出端串行联接所述的DSP微处理器中；所述的BP神经网络在所述的DSP微处理器中实现；所述的三个有效值转换电路用于将所述的三个感应线圈(6、7、8)感应到的正弦信号转换成电压值为正弦信号有效值的直流信号；所述的模数转换器用于将经过所述的有效值转换电路得到的直流信号转换为可供所述的微处理器读取的数字信号；所述的DSP微处理器用于：将所述的三个感应线圈(6、7、8)的感应电压的有效值作为所述的BP神经网络的输入；然后将检测到的巴克豪森噪声信号的特征值除以所述的BP神经网络输出得到的特征值修正系数，得出经修正后的巴克豪森噪声信号的特征值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，王平，许建芹，吴杰，高铭，李梦迪，焦婷，李东，林洋，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32