手持式探伤仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种手持式探伤仪，包括手持式的检测终端以及通过数据线与手持式检测终端连接的信号处理终端。手持式的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，产生旋转电涡流；电磁传感器阵列由多个磁传感器排列组合，用于接收电涡流检测的反馈信号；信号处理终端包括箱体以及在箱体上设置的显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口。信号处理终端内部设置的信号处理电路包括依次电连接的信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路。本实用新型专利技术的手持式探伤仪可实现对铁轨伤的全面探测，并且检测精度高，可提高检测效率。

Hand held flaw detector

【技术实现步骤摘要】
手持式探伤仪
本技术涉及电涡流检测
，具体而言涉及手持式探伤仪。
技术介绍
目前对铁轨检测的方法，主要由人工识别、超声波探伤、CCD扫描相机以及点涡流探伤，但它们各有优缺点。人工识别的方式，检测速度慢，精度差，对于检测人员的工作素养要求极高。超声波探伤,适用于铁轨内部检测，且极易受到环境因素的影响。CCD线扫描相机，检测精度快，适用于铁轨表面检测，易受铁轨表面杂质的影响。传统电涡流探伤，适用于铁轨表面以及亚表面检测，能够准确的判断缺陷位置，但仍未能实现铁轨缺陷的形状、大小、损伤程度的定量化评估。普通电涡流铁轨探伤的探头设计所产生的涡流都是只能完成测量某一类型缺陷的裂纹，如横向裂纹，对于其他类型的裂纹就很难测量，如纵向裂纹。这就直接导致漏检的可能性，并且不能完成定量化可视化的评估。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种手持式探伤仪，包括手持式的检测终端以及通过数据线与手持式检测终端连接的信号处理终端，其中：所述手持式的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量表面或者亚表面的旋转电涡流；所述外壳包括上壳体和下壳体，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内；所述外壳的上部还通过一密封圈固定一握持部，该握持部的顶部设置有一数据线引出接口，通过数据线连接到信号处理终端；r>所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；所述信号处理终端包括箱体以及在箱体上设置的显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口，显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口均与内部的信号处理电路电连接，其中显示屏用以显示信号处理结果；按键面板用于调节和控制工作条件和工作参数；所述信号处理终端内部设置的信号处理电路包括依次电连接的信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，所述信号调理电路接收电磁传感器阵列输出的信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形。优选地，所述握持部为与上壳体固定的圆柱形。优选地，所述线圈的绕制采用下述方式中的任意一种：1)在正交的两个铁芯的槽部位置，位于相互叠加的位置分别绕制，在两个铁芯上分别形成一个线圈；2)在每个铁芯的相对的端部位置分别绕制，每个铁芯上绕制的一对线圈构成一组线圈。优选地，所述下壳体的内部、在远离上壳体的一侧还固定有一PCB板，所述电磁传感器阵列设置在该PCB板上。优选地，所述信号处理终端内设置有信号发生电路，通过调节输出信号类型、信号相位、信号幅值峰值以及信号频率，产生用以激励所述线圈的相位差为90度的两个正弦波信号，正弦波信号的幅值峰值为5V，频率为1KHz。优选地，所述信号调理电路包括鉴相电路、放大电路以及整形电路，其中鉴相电路用于检测电路信号的相位，判断相位是否发生改变；所述放大电路用于对信号进行放大处理，输出放大的电压信号；整形电路对放大电路输出的电压信号进行信号整形，将输出波形进行修正处理，然后输出到AD采集电路。优选地，所述磁传感器采用AMI306R的三轴电磁传感器。优选地，所述正交的两个U型铁芯之间留有空隙。优选地，所述信号处理终端的箱体以及检测终端的外壳均采用铁质材料制成。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本技术的各个方面的实施例，其中：图1是本技术的手持式探伤仪的检测终端示意图。图2是本技术的手持式探伤仪的信号处理终端示意图。图3是本技术的手持式探伤仪的检测终端的结构示意图。图4是本技术的手持式探伤仪的检测终端的线圈示意图。图5是本技术的手持式探伤仪的检测终端的另一示例的线圈示意图。图6是本技术的手持式探伤仪的信号处理终端的电路原理示意图。具体实施方式为了更了解本技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1-图6所示，本技术提出一种手持式探伤仪，包括手持式的检测终端以及通过数据线与手持式检测终端连接的信号处理终端。手持式终端采用正交的电涡流检测头，电涡流检测头包括正交的两个U型铁芯以及绕制在铁芯上的两组线圈，对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量表面或者亚表面的旋转电涡流，以达成全面检测的目的。结合图示的示例，本技术优选的示例的手持式探伤仪的手持式的检测终端包括外壳10以及设置在外壳内的正交分布的铁芯(1a、1b)、电磁传感器阵列以及绕制在铁芯上线圈(3a、3b)，如前述的，通过对两组线圈施加相位差为90度的两个正弦波激励信号，激励电流使线圈产生旋转的电涡流。结合图1所示，外壳10包括上壳体10a和下壳体10b。外壳10的上部还通过一个密封圈30固定一个握持部20，该握持部优选具有符合人体工学的结构，例如图示的利于握持的圆柱形。其顶部设置有一数据线引出接口40，通过数据线连接到信号处理终端50的数据输入接口。下壳体10b与上壳体10a可拆卸地卡合固定，例如图示中以带限位的卡合结构。结合图1，正交分布的铁芯包括两个相同的U型铁芯，分别为第一铁芯1a和第二铁芯1b，正交地分别固定在外壳内，尤其是下壳体10b内部。第一铁芯1a和第二铁芯1b成正交位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手持式探伤仪，其特征在于，包括手持式的检测终端以及通过数据线与手持式检测终端连接的信号处理终端，其中：/n所述手持式的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量表面或者亚表面的旋转电涡流；/n所述外壳包括上壳体和下壳体，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内；/n所述外壳的上部还通过一密封圈固定一握持部，该握持部的顶部设置有一数据线引出接口，通过数据线连接到信号处理终端；/n所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；/n所述信号处理终端包括箱体以及在箱体上设置的显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口，显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口均与内部的信号处理电路电连接，其中显示屏用以显示信号处理结果；按键面板用于调节和控制工作条件和工作参数；/n所述信号处理终端内部设置的信号处理电路包括依次电连接的信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，所述信号调理电路接收电磁传感器阵列输出的信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形。/n...

【技术特征摘要】
1.一种手持式探伤仪，其特征在于，包括手持式的检测终端以及通过数据线与手持式检测终端连接的信号处理终端，其中：
所述手持式的检测终端包括外壳、位于外壳内的正交的两个U型铁芯、绕制在铁芯上的两组线圈以及电磁传感器阵列，对线圈通过相位差为90度的两个正弦波信号激励，使其产生围绕在测量表面或者亚表面的旋转电涡流；
所述外壳包括上壳体和下壳体，下壳体与上壳体可拆卸地卡合固定，其中所述的正交分布的铁芯、线圈以及电磁传感器阵列均安装在下壳体内；
所述外壳的上部还通过一密封圈固定一握持部，该握持部的顶部设置有一数据线引出接口，通过数据线连接到信号处理终端；
所述电磁传感器阵列由多个磁传感器排列形成M*N组合，用于接收电涡流检测的反馈信号，其中M和N均为大于等于1的正整数，并且所述电磁传感器阵列的下表面与正交分布的U型铁芯侧部的自由端处于同一平面；
所述信号处理终端包括箱体以及在箱体上设置的显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口，显示屏、按键面板、数据输入接口以及数据导出和充电接口均与内部的信号处理电路电连接，其中显示屏用以显示信号处理结果；按键面板用于调节和控制工作条件和工作参数；
所述信号处理终端内部设置的信号处理电路包括依次电连接的信号调理电路、AD采集电路以及图像重构电路，所述信号调理电路接收电磁传感器阵列输出的信号，进行鉴相、放大以及整形处理，输出到AD采集电路；AD采集电路将模拟量转换到数字量；图像重构电路基于列阵式磁传感器检测到相关位置的磁场检测信号得到的数字量进行图像重构，得到缺陷图形。


2.根据权利要求1所述的手持式探伤仪，其特征在于，所述握持部为与上壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄一鸣，宋增禄，葛昌强，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32