【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子无损传感，具体涉及到一种缺陷检测装置及铁轨裂纹检测设备。
技术介绍
1、漏磁检测一直是无损检测领域重要的一门研究方向，使用传统磁传感器的漏磁检测设备已经较为完善，其功能好坏各有优劣，本申请基于量子精密测量这一新型探测技术的研究，计划在基于量子传感的漏磁无损检测领域做出新的突破。近些年，固态自旋色心体系在量子精密领域的研究发展迅速，尤其是对于磁场的探测研究，发展出了以光探测磁共振（odmr）为主的探测方法，通过研究磁共振频率与外界磁场之间的线性关系，可实现对外界磁场的精密测。
2、如授权公告号为cn117705932b的中国专利技术专利提出来一种量子无损传感器及铁轨表面缺陷检测机，其利用金刚石nv色心可实现对铁磁性物质的无损检测，其能够对单一路径上的漏磁场进行准确检测，但目前，金刚石nv色心普遍体积处于微米级，测量覆盖区域较小，不利于宽域的快速无损检测，本专利技术基于此问题进行设计，并提出相应方案。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种缺陷检测装置及铁轨裂纹检测设备，来解决现有技术中存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种缺陷检测装置，包含：
4、一传感器，包含呈阵列排布的金刚石粒，各所述金刚石粒均独立配置一光纤并设置于其一侧端面，所有所述光纤远离金刚石粒的一侧共同连接一光分束器的输出侧，所述金刚石粒均内含nv色心，所述传感器用于感知外部磁场，并可在激励激光和微波场的作用下产生反馈荧光
5、一激光模块，用于输出所述激励激光；
6、一微波模块，用于输出微波信号，及接收调制信号并调制所述微波信号；
7、一微波天线，用于接收所述微波信号并将其形成微波场辐射至各金刚石粒处；
8、一光电探测模块，用于接收所述反馈荧光并输出电压信号；
9、一光路单元，用于将激光模块输出的激励激光传输进所述光分束器的输入侧，同时，将所述反馈荧光传输至所述光电探测模块；
10、一锁相放大器，用于输出所述调制信号，及解调所述电压信号输出解调结果；
11、一数据处理模块，用于数据分析及处理。
12、进一步的方案中，所述传感器包含一探测线，各金刚石粒的探测区投影至该探测线上是交叠且连续的。
13、进一步的方案中，相邻金刚石粒之间还设置有阻光结构。
14、进一步的方案中，与各所述金刚石粒相连的光纤彼此长度不同。
15、进一步的方案中，所述激光模块被配置为输出脉冲形式的激励激光，所述微波模块被配置为输出脉冲形式的微波信号。
16、进一步的方案中，所述光电探测模块包含一光电采集器，通过该光电采集器接收所述反馈荧光，并可对各金刚石粒处传回的反馈荧光进行区分处理。
17、进一步的方案中，还包含缺陷判断与标定模块，工作时，缺陷判断与标定模块根据各金刚石粒处传回的反馈荧光的不同，找出异常值及其所在位置金刚石粒编号，进而判断并输出缺陷点位置。
18、进一步的方案中，所述微波天线包含若干等效输出的辐射结构，所述辐射结构与金刚石粒一一对应，微波场通过辐射结构辐射至金刚石粒。
19、另一方面，本专利技术还提供一种铁轨裂纹检测设备，用于铁轨表面裂纹的检测，其特征在于，应用了一个或多个如前所述的缺陷检测装置，还包含一磁化器，所述磁化器被配置为对铁轨的探测面进行磁化，所述传感器被配置为对铁轨的探测面进行磁场感知。
20、进一步的方案中，还包含定位模块和远程数据收发模块，所述定位模块用于对铁轨裂纹检测设备进行定位，且被配置为可将位置信息与裂纹信息进行对应绑定，所述远程数据收发模块用于实现远端主机与铁轨裂纹检测设备之间的无线传输。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、本专利技术通过设计的阵列式金刚石nv色心探头，能够实现对宽区域内的缺陷漏磁场的同步检测，提高了漏磁检测效率；且该装置无需使用多光源、多光电探测器实现对阵列式金刚石nv色心探头的激发以及荧光的收集；
23、2、更进一步的改进中，通过不同长度的光纤设计及脉冲信号激发方案，利用单一光电探测器即能够获取阵列探头中的每个探测点位的荧光信息，进而获得更佳准确的缺陷位置。
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1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传感器包含一探测线，各金刚石粒的探测区投影至该探测线上是交叠且连续的。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，相邻金刚石粒之间还设置有阻光结构。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，与各所述金刚石粒相连的光纤彼此长度不同。
5.根据权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述激光模块被配置为输出脉冲形式的激励激光，所述微波模块被配置为输出脉冲形式的微波信号。
6.根据权利要求5所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述光电探测模块包含一光电采集器，通过该光电采集器接收所述反馈荧光，并可对各金刚石粒处传回的反馈荧光进行区分处理。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，还包含缺陷判断与标定模块，工作时，缺陷判断与标定模块根据各金刚石粒处传回的反馈荧光的不同，找出异常值及其所在位置金刚石粒编号，进而判断并输出缺陷点位置。
8.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述
9.一种铁轨裂纹检测设备，用于铁轨表面裂纹的检测，其特征在于，应用了一个或多个如权利要求1-8任一项所述的缺陷检测装置，还包含一磁化器，所述磁化器被配置为对铁轨的探测面进行磁化，所述传感器被配置为对铁轨的探测面进行磁场感知。
10.根据权利要求9所述的铁轨裂纹检测设备，其特征在于，还包含定位模块和远程数据收发模块，所述定位模块用于对铁轨裂纹检测设备进行定位，且被配置为可将位置信息与裂纹信息进行对应绑定，所述远程数据收发模块用于实现远端主机与铁轨裂纹检测设备之间的无线传输。
...【技术特征摘要】
1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述传感器包含一探测线，各金刚石粒的探测区投影至该探测线上是交叠且连续的。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，相邻金刚石粒之间还设置有阻光结构。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，与各所述金刚石粒相连的光纤彼此长度不同。
5.根据权利要求4所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述激光模块被配置为输出脉冲形式的激励激光，所述微波模块被配置为输出脉冲形式的微波信号。
6.根据权利要求5所述的缺陷检测装置，其特征在于，所述光电探测模块包含一光电采集器，通过该光电采集器接收所述反馈荧光，并可对各金刚石粒处传回的反馈荧光进行区分处理。
7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其特征在于，还包含缺陷判断与标定模块，...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍军，赵博文，余志武，毛建峰，项诸宝，张少春，周梦良，童晓枫，
申请(专利权)人：高速铁路建造技术国家工程研究中心，
类型：发明
国别省市：
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