基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀的制作方法
【專利摘要】一種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，包括用以掃描工件獲得對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)、用以接收和發(fā)送檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、用以對檢測數(shù)據(jù)進行處理與識別的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和用以供電的電源子系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接。本實用新型提供一種實時性較好、準確性較高的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀。
【專利說明】
基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及渦流檢測技術(shù)，尤其是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著省內(nèi)工業(yè)、軌道交通業(yè)、加工業(yè)、制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得對無損探傷的需求越來越廣泛。渦流檢測技術(shù)作為常用的無損檢測技術(shù)之一，在多個領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用，但現(xiàn)有渦流檢測技術(shù)存在實時性較差和準確性較低的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有渦流檢測技術(shù)存在實時性較差、準確性較低的不足，本實用新型提供一種實時性較好、準確性較高的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，所述渦流探傷儀包括用以掃描工件獲得對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)、用以接收和發(fā)送檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、用以對檢測數(shù)據(jù)進行處理與識別的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和用以供電的電源子系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接；
[0006]所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生激勵信號的激勵信號模塊、用以接收激勵信號通過在工件上掃描并獲取到感生出的渦流信號的探頭檢測模塊、用以渦流信號進行濾波和放大的檢波模塊和單片機模塊，所述單片機模塊與所述激勵信號模塊連接，所述激勵信號模塊與所述探頭檢測模塊連接，所述探頭檢測模塊與所述檢波模塊連接，所述檢波模塊與所述單片機模塊連接。
[0007]進一步，數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括用以無線發(fā)送和無線接收來自數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，所述無線發(fā)送模塊包含一塊無線通信芯片，所述單片機模塊與所述無線發(fā)送模塊串口連接，所述無線接收模塊包含一塊控制芯片和一塊無線通信芯片，所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的無線通信芯片無線連接，所述無線接收模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的控制芯片連接，所述無線接收模塊的控制芯片與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)串口連接。
[0008]再進一步，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括用以接收來自數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的串口模塊和用以檢測數(shù)據(jù)處理、識別并顯示的上位機，所述無線發(fā)送模塊與所述串口模塊連接，所述串口模塊與所述上位機連接。
[0009]再進一步，所述激勵信號模塊包括用以產(chǎn)生正弦波信號的DDS正弦波產(chǎn)生電路、用以正弦波信號濾波的濾波電路、用以正弦波信號功率放大為激勵信號的激勵信號功率放大電路、用以正弦波信號的移相的正弦波信號移相電路和顯示電路，所述DDS正弦波產(chǎn)生電路與所述濾波電路連接，所述濾波電路分別與所述激勵信號功率放大電路和正弦波信號移相電路連接，所述激勵信號功率放大電路與所述探頭檢測模塊連接，所述正弦波信號移相電路與所述檢波模塊連接。
[0010]再進一步，所述探頭檢測模塊包括探頭、檢測信號功率放大電路、檢測信號移相電路、用以去除環(huán)境噪聲的減法器和探頭濾波器，所述探頭設(shè)置有兩個，分別是用以獲取掃檢測信號的掃描探頭和用以提供參考信號的參考探頭，每個探頭含有兩個線圈，分別是用以接收激勵信號的激勵線圈和用以產(chǎn)生渦流信號的感應(yīng)線圈，所述掃描探頭與所述檢測信號功率放大電路連接，所述檢測信號功率放大電路與所述檢測信號移相電路連接，所述檢測信號移相電路、參考探頭均與所述減法器連接，所述減法器與所述探頭濾波器連接。
[0011]再進一步，所述檢波模塊包括用以信號混頻的乘法器和用以獲得缺陷信號的檢波濾波器，所述探頭檢測模塊的濾波器電路與所述乘法器連接，所述乘法器與所述檢波濾波器連接。
[0012]更進一步，所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片和所述無線接收模塊的無線通信芯片均為SZ05芯片，所述無線發(fā)送模塊的SZ05芯片的17腳與+5V電壓相連，15腳與單片機模塊的單片機的32腳相連，16腳與單片機模塊的單片機的33腳相連;所述無線接收模塊的SZ05芯片17腳與+5V電壓相連，15腳與無線接收模塊的控制芯片的32腳相連，16腳與無線接收模塊的控制芯片的33腳相連。
[0013]本實用新型中的功能模塊，均由硬件電路實現(xiàn)。
[0014]本實用新型的有益效果是:能對工件進行實時檢測，具有較高的檢測準確性和可靠性;系統(tǒng)通過改變激勵信號頻率，設(shè)計信號采集電路，以獲取到準確的缺陷信號;采用了互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，保證信息實時傳輸;上位機是對檢測信號進行實時的處理與識別，得出檢測結(jié)果，進行顯示;該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高、有較高的應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2是本實用新型的電源模塊220V轉(zhuǎn)±12V的電路原理圖。
[0017]圖3是本實用新型的電源模塊12V轉(zhuǎn)5V的電路原理圖。
[0018]圖4是本實用新型的電源模塊的5V轉(zhuǎn)3.3V電路原理圖。
[0019]圖5是本實用新型的激勵信號模塊的電路原理圖。
[0020]圖6是本實用新型的探頭檢測模塊的電路原理圖。
[0021]圖7是本實用新型的探頭檢測模塊中0°信號和參考信號混頻的電路原理圖。
[0022]圖8是本實用新型的探頭檢測模塊中90°信號和參考信號混頻的電路原理圖。
[0023]圖9是本實用新型的單片機模塊的電路原理圖。
[0024]圖10是本實用新型的無線發(fā)送模塊的電路原理圖。
[0025]圖11是本實用新型的無線接收模塊的電路原理圖。
[0026]圖12是本實用新型的串口模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0028]參照圖1?圖12，一種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，所述渦流探傷儀包括用以掃描工件獲得對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)、用以接收和發(fā)送檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、用以對檢測數(shù)據(jù)進行處理與識別的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和用以供電的電源子系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接；
[0029]所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生激勵信號的激勵信號模塊、用以接收激勵信號通過在工件上掃描并獲取到感生出的渦流信號的探頭檢測模塊、用以渦流信號進行濾波和放大的檢波模塊和單片機模塊，所述單片機模塊與所述激勵信號模塊連接，所述激勵信號模塊與所述探頭檢測模塊連接，所述探頭檢測模塊與所述檢波模塊連接，所述檢波模塊與所述單片機模塊連接。
[0030]進一步，數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括用以無線發(fā)送和無線接收來自數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，所述無線發(fā)送模塊包含一塊無線通信芯片，所述單片機模塊與所述無線發(fā)送模塊串口連接，所述無線接收模塊包含一塊控制芯片和一塊無線通信芯片，所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的無線通信芯片無線連接，所述無線接收模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的控制芯片連接，所述無線接收模塊的控制芯片與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)串口連接。
[0031]再進一步，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括用以接收來自數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的串口模塊和用以檢測數(shù)據(jù)處理、識別并顯示的上位機，所述無線發(fā)送模塊與所述串口模塊連接，所述串口模塊與所述上位機連接。
[0032]再進一步，所述激勵信號模塊包括用以產(chǎn)生正弦波信號的DDS正弦波產(chǎn)生電路、用以正弦波信號濾波的濾波電路、用以正弦波信號功率放大為激勵信號的激勵信號功率放大電路、用以正弦波信號的移相的正弦波信號移相電路和顯示電路，所述DDS正弦波產(chǎn)生電路與所述濾波電路連接，所述濾波電路分別與所述激勵信號功率放大電路和正弦波信號移相電路連接，所述激勵信號功率放大電路與所述探頭檢測模塊連接，所述正弦波信號移相電路與所述檢波模塊連接。
[0033]再進一步，所述探頭檢測模塊包括探頭、檢測信號功率放大電路、檢測信號移相電路、用以去除環(huán)境噪聲的減法器和探頭濾波器，所述探頭設(shè)置有兩個，分別是用以獲取掃檢測信號的掃描探頭和用以提供參考信號的參考探頭，每個探頭含有兩個線圈，分別是用以接收激勵信號的激勵線圈和用以產(chǎn)生渦流信號的感應(yīng)線圈，所述掃描探頭與所述檢測信號功率放大電路連接，所述檢測信號功率放大電路與所述檢測信號移相電路連接，所述檢測信號移相電路、參考探頭均與所述減法器連接，所述減法器與所述探頭濾波器連接。
[0034]再進一步，所述檢波模塊包括用以信號混頻的乘法器和用以獲得缺陷信號的檢波濾波器，所述探頭檢測模塊的濾波器電路與所述乘法器連接，所述乘法器與所述檢波濾波器連接。
[0035]更進一步，所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片和所述無線接收模塊的無線通信芯片均為SZ05芯片，所述無線發(fā)送模塊的SZ05芯片的17腳與+5V電壓相連，15腳與單片機模塊的單片機的32腳相連，16腳與單片機模塊的單片機的33腳相連;所述無線接收模塊的SZ05芯片17腳與+5V電壓相連，15腳與無線接收模塊的控制芯片的32腳相連，16腳與無線接收模塊的控制芯片的33腳相連。
[0036]本實用新型中的功能模塊，均由硬件電路實現(xiàn)。
[0037]本實施例中，激勵信號模塊在單片機模塊的控制下產(chǎn)生相應(yīng)的激勵信號，傳送給探頭檢測模塊;探頭檢測模塊在激勵信號的作用下，通過在工件上掃描，獲取到感生出的渦流信號;檢波模塊將測到的渦流信號進行濾波和放大，將信號傳給單片機模塊。
[0038]數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括無線發(fā)送模塊和無線接收模塊。無線發(fā)送模塊在單片機模塊的單片機控制下，無線發(fā)送模塊將單片機模塊的檢測數(shù)據(jù)通過串口接收，再將信號通過其SZ05芯片無線發(fā)送出去，無線接收模塊通過其SZ05芯片接收來自無線發(fā)送模塊的數(shù)據(jù)，經(jīng)無線接收模塊的控制芯片處理數(shù)據(jù)，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。
[0039]串口模塊接收來自數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)，傳送至上位機；
[0040]DDS正弦波產(chǎn)生電路產(chǎn)生正弦波信號，將正弦波信號傳送至濾波電路，濾波電路對正弦波信號進行濾波，再將正弦波信號分為兩路:一路正弦波信號傳送至激勵信號功率放大電路，經(jīng)功率放大后的信號作為激勵信號激勵探頭檢測模塊;另一路正弦波信號傳送至正弦波信號移相電路，移相后的信號傳送至檢波模塊；
[0041]每個探頭含有兩個線圈，分別是激勵線圈和感應(yīng)線圈，激勵信號同時輸給掃描探頭和參考探頭的激勵線圈(兩個探頭的激勵線圈是共用的)，在對應(yīng)的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生渦流信號;工作時參考探頭靜止，提供參考信號;掃描探頭對工件進行掃描，獲取檢測信號;檢測信號傳送至檢測信號功率放大電路進行功率放大，經(jīng)放大的信號移相90°后與參考探頭中的參考信號經(jīng)過減法器后去除環(huán)境噪聲，再經(jīng)濾波器濾除頻帶以外的信號。
[0042]探頭檢測模塊輸出的信號分別與經(jīng)過探頭檢測模塊中的0°和90°參考信號經(jīng)過乘法器進行混頻，再經(jīng)檢波濾波器濾波后得到缺陷信號。
[0043]單片機模塊為其他模塊提供控制信號，并接收缺陷信號將其發(fā)送至數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)。
[0044]如圖1所示，一種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀包括數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和電源子系統(tǒng)四個部分；
[0045]數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)是由單片機模塊，激勵信號模塊，探頭檢測模塊，檢波模塊和電源模塊組成，通過掃描工件獲得對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)由無線發(fā)送模塊和無線接收模塊組成，接收來自數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)并通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將接收的檢測數(shù)據(jù)進行處理與識別、得出檢測結(jié)果、進行顯示；電源子系統(tǒng)為整個系統(tǒng)提供電源。
[0046]如圖2、圖3和圖4所示電源模塊電路:200V 2A的橋式整流電源BI的I腳和插座CONl的3腳相連，2腳和電解電容C8的正端相連，和電容ClO的一端相連，和電阻R3的一端相連，還和晶體三極管U3的2腳相連，3腳插座CONl的I腳相連，4腳和電解電容C15的負端相連，和電容C19的一端相連，和電阻R8的一端相連，還和晶體三極管U6的2腳相連，插座CONl的2腳和保險絲FI的一端相連，保險絲Fl的另一端接地，電解電容C8的負端接地，電解電容C15的正端接地，電容C1的另一端接地，電阻R3的另一端與電容C13的一端相連，還與晶體三極管U3的I腳相連，電阻R8的另一端與電容C14的一端相連，還與晶體三極管U6的I腳相連，電容C13和C14的另一端接地，晶體三極管U3的3腳與+15V相連，晶體三極管U6的3腳與-15V相連，電阻R14的一端與+15V相連，另一端與電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端與-15V相連，穩(wěn)壓管U2的I腳接+15V，2腳和接地，3腳和+12VA相連，穩(wěn)壓管U7的I腳接地，2腳接-15V，3腳接-12VA，電容Cl I的一端接+15V，另一端接地，電容C20的一端接-15V，另一端接地，電解電容C9的正端接+12VA，另一端接地，電解電容C16的正端接地，另一端接-12VA，電容C12第一端接+12VA，另一端接地，電容C21第一端接-12VA，另一端接地，LED D3的一端接+12VA，另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接地，LED D5的一端接+12VA，另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接-12VA。穩(wěn)壓器LM2576的3腳和5腳接地，I腳和電解電容C5的正端和電容C6的一端相連，還與二極管D2的一端相連，4腳接+5V，2腳和二極管D4和電感LI的一端相連，二極管D2的另一端接+12VA，電容C6的另一端接地，電解電容C5的另一端接地，二極管D4的另一端接地，電感LI的另一端接+5V，電解電容C7的正端接+5V，另一端接地。穩(wěn)壓器U8的I腳和3腳接地，2腳接+5V電壓，4腳接電容C32的一端，電解電容C33的正端，LED D7的一端，電感L2的一端，5腳接電阻R22，電容C30和電容C31的另一端接地，電阻R22的另一端接+5V，電容C32、電解電容C33和電阻R23的另一端接地，電阻R23得一端和LED D7的另一端相連，電感L2的另一端接+3.3VA。
[0047]如圖5所示激勵信號模塊電路，直接數(shù)字頻率合成芯片AD9832U24的I腳接電阻R55的一端，2腳和3腳接電容C91的一端，4腳接電阻R58的一端，5腳接地，6腳接電阻R41的一端，7腳接單片機F2的31腳，8腳接單片機F2的29腳，9腳接單片機F2的21腳，10?13腳接地，14腳接運算放大器U22的3腳和電阻R62的一端，15腳接3.3VA，16腳接電容C85的一端，電阻R55的另一端接地，電容C91的另一端接地，電容C98的一端接地，另一端接電阻R58的一端，電阻R58的另一端接+3.3VA，電容C85的另一端接+3.3VA，電容C82的一端接+3.3VA，另一端接地，電阻R62的另一端接地，運算放大器U22的I腳懸空，2腳接6腳，4腳接-12VA，7腳接+12VA，8腳懸空，電容C77和電容C78—端接+12VA，另一端接地，電容C95和電容ClOl—端接-12VA，另一端接地，電解電容C83正端接運算放大器U22的6腳，另一端接電阻R59和電解電容的C84的正端，運算放大器U21的I腳懸空，2腳接電阻R47的一端，3腳接電解電容C84的另一端和電阻R60的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R52的一端和電阻R48的另一端，電阻R48的一端接電阻R47的一端，電容C72和電容C73—端接+12VA，另一端接地，電容C93和電容C99 一端接-12VA，另一端接地，電阻R47的另一端接地，電阻R52的另一端接電阻R53和電解電容C87的正端，運算放大器U19的I腳懸空，2腳接電阻R44的一端和電阻R45的一端，3腳接電解電容C88的正端和電阻R53的另一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R45的另一端、電解電容C87的另一端、電阻R49的一端和滑動變阻器R56的一端，7腳接+12VA，8腳懸空，電解電容C88的另一端接地，電阻R44的另一端接地，運算放大器U23的I腳懸空，2腳接電阻R49的另一端和電阻R50的一端，3腳接滑動變阻器R56的另一端和電容C92的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R50的另一端和插座JP2的I腳，7腳接+12VA，8腳懸空，電容C74和電容C75—端接+12VA，另一端接地，電容C97和電容Cl 02—端接-12VA，另一端接地，電容C92的另一端接地，插座JP2的2腳接地。
[0048]如圖6所示探頭檢測模塊電路:掃描探頭Pl的I腳接地，2腳接運算放大器UlI的3腳，3腳接參考探頭P2的4腳，4腳接激勵信號，參考探頭P2的I腳和3腳接地，2腳接運算放大器Ul 6的3腳，運算放大器Ul I的I腳懸空，2腳接電阻R26的一端和滑動變阻器R27的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接滑動變阻器R27的另一端、電阻R35的一端、滑動變阻器R36的一端，7腳接+12VA，8腳懸空，電阻R26另一端接地，電容C53和電容C58—端接地，另一端接-12VA，電容C39和電容C40—端接地，另一端接+12VA，運算放大器U12的I腳懸空，2腳接電阻R35的另一端和電阻R28的一端，3腳接滑動變阻器R36的另一端和電容C52的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R28的另一端和運算放大器U16的2腳，7腳接+12VA，8腳懸空，電容C52的另一端接地，電容C62和電容C60的一端接-12VA，另一端接地，電容C41和電容C42的一端接+12VA，另一端接地，運算放大器U16的I腳接電阻R29的一端，4腳接-12VA，5腳接地，6腳接電解電容C54正端，7腳接+12VA，8腳接滑動變阻器R32的一端，電阻R29的另一端接滑動變阻器R32的另一端，電容C63和電容C66—端接-12VA，另一端接地，電容C43和電容C44一端接-12VA，另一端接地，電解電容C54的另一端接電解電容C55的正端和電阻R39的一端，運算放大器U15的I腳懸空，2腳接R33的一端和電阻R34的一端，3腳接電解電容C55的另一端和電阻R40的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R39的另一端和電阻R34的另一端，7腳接+12VA，8腳懸空，電阻R40的另一端接地，電容C61和電容C64—端接-12VA，另一端接地，電容C48和電容C49 一端接+12VA，另一端接地。
[0049]如圖7和圖8所示檢波模塊電路:乘法器U5的I腳接運算放大器U15的6腳，2腳接地，3腳接運算放大器U19的6腳，4腳接地，5腳接-12VA，6腳接地，7腳接電阻R6的一端，8腳接+12VA，電容C24和電容C25—端接地，另一端接-12VA，電容C3和電容C4一端接地，另一端接+12VA，運算放大器U4的I腳懸空，2腳接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，3腳接電解電容Cl 8的一端和電阻R7的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R2的另一端、電解電容Cl 7的負端和插座JP3的I腳，7腳接-12VA，8腳懸空，電容Cl和電容C2—端接地，另一端接+12VA，電容C22和電容C23—端接地，另一端接-12VA，電阻Rl的另一端接地，電阻R7的另一端接電解電容C17的正端，插座JP3的2腳接地;乘法器UlO的I腳接運算放大器U15的6腳，2腳接地，3腳接運算放大器U23的6腳，4腳接地，5腳接-12VA，6腳接地，7腳接電阻R24的一端，8腳接+12VA，電容C38和電容C45—端接地，另一端接-12VA，電容C28和電容C29—端接地，另一端接+12VA，運算放大器U9的I腳懸空，2腳接電阻Rll的一端和電阻R12的一端，3腳接電解電容C35的一端和電阻R25的一端，4腳接-12VA，5腳懸空，6腳接電阻R12的另一端、電解電容C34的負端和插座JP4的I腳，7腳接+12VA，8腳懸空，電容C26和電容C27—端接地，另一端接+12VA，電容C36和電容C37—端接地，另一端接-12VA，電阻Rl I的另一端接地，電阻R25的另一端接電解電容C34的正端，插座JP4的2腳接地。
[0050]如圖9所示單片機模塊電路:單片機F2腳接電阻3的一端，2腳接圖7的運算放大器U4的6腳，3腳接圖8的運算放大器冊的6腳，4?7腳懸空，8腳接電容Cl 16的一端，晶振Y2的一端，9腳接晶振Y2的另一端、電容Cl 15的一端，1、11腳懸空，12腳接LED D1的一端，13腳接LED Dll的端，13?16腳懸空，17腳接LED DSl的一端和按鍵P3的4腳，18腳接LED DS2的一端和按鍵?3的3腳，19腳懸空，20腳接圖3的數(shù)字頻率合成芯片AD9832的9腳，21?28腳懸空，29腳接數(shù)字頻率合成芯片AD9832的8腳，30腳接直接數(shù)字頻率合成芯片AD9832的7腳，31腳懸空，32腳接電平轉(zhuǎn)換芯片U26的10腳，33腳接電平轉(zhuǎn)換芯片U26的9腳，34腳接液晶顯示屏Jl的4腳，35腳接液晶顯示屏Jl的6腳，36腳接液晶顯示屏Jl的7腳，37腳接液晶顯示屏Jl的8腳，38腳接液晶顯示屏JI的9腳，39腳接液晶顯示屏JI的10腳，40腳接液晶顯示屏JI的11腳，41腳接液晶顯示屏JI的12腳，42腳接液晶顯示屏JI的13腳，43腳接液晶顯示屏JI的14腳，44腳接液晶顯示屏Jl的15腳，45腳接液晶顯示屏Jl的16腳，46?51腳懸空，52腳接電容C107和晶振Yl的一端，53腳接晶振Yl的另一端和電容C107的一端，電容C106和電容C107的另一端接地，54腳接仿真器JTAGl的I腳，55腳接仿真器JTAGl的3腳，56腳接仿真器JTAGl的5腳，57腳接仿真器JTAGl的7腳，58腳接仿真器JTAGl的11腳，59腳懸空，60腳接電源電壓監(jiān)控器U25的4腳，61腳懸空，62腳和63腳接地，64腳接+3.3VA，電容Cl 11和電容Cl 12—端接+3.3VA，另一端接地，電阻3的另一端接+3.3VA，電容C115和C116的另一端接地，LED DSI的另一端接電阻R65的一端，LED DS2的另一端接電阻R67的一端，電阻R65和電阻R67的另一端接+3.3VA，按鍵P3的I腳和2腳接地。
[0051 ]圖10和圖11所示無線通信模塊電路:單片機F3為無線接收模塊的控制芯片，無線通信芯片U27的I腳接指示燈D12的一端，2腳接指示燈D13的一端，3腳接指示燈D14的一端，4腳接指示燈D15的一端，5?9腳懸空，10腳接電容Cl 19和電阻R74的一端，11?13腳懸空，14腳接地，15腳接單片機芯片F(xiàn)2的32腳，16腳接單片機芯片F(xiàn)2的33腳，17腳接+5V，18腳接地，指示燈D12的另一端接電阻R70的一端，指示燈D13的另一端接電阻R71的一端，指示燈D14的另一端接電阻R72的一端，指示燈D15的另一端接電阻R73的一端，電阻R70的另一端接+5V，電阻R71的另一端接+5V，電阻R72的另一端接+5V，電阻R73的另一端接+5V，無線通信芯片U28的I?9腳懸空，10腳接電容C120和R75的一端，11?13腳懸空，14腳接地，15腳接單片機F3的32腳，16腳接單片機F3的33腳，17腳接+5V，18腳接地，電容C120的另一端接地，電阻R75的另一端接+5V，單片機F3的I腳接電阻R76，2?7腳接地，8腳接電容C121和晶振Y4的一端，9腳接電容C122的一端和晶振Y4的另一端，10?31腳懸空，36?51腳懸空，52腳接電容C126和晶振Y3的一端，53腳接電容C125的一端和晶振Y3的另一端，54?61懸空，62腳接地，63腳接地，64腳接3.3VA，電容C123和電容124的一端接地，另一端接3.3VA，電阻R76的另一端接3.3VA。
[0052]圖12所示串口模塊電路:電平轉(zhuǎn)換芯片U26的I腳接電解電容C128的正端，2腳接電解電容C129的正端，3腳接電解電容C128的另一端，4腳接電解電容C131的正端，5腳接電解電容Cl31的另一端，6腳接電解電容Cl27的正端，7腳接串口 J2的2腳，8腳接串口 J2的3腳，9腳接單片機F3的35腳，10腳接單片機F3的34腳，11腳接地，12腳懸空，13腳接3.3VA，14腳懸空，15腳接地，16腳接3.3VA，串口 J2的5腳接地，電解電容Cl27的另一端接地，電解電容Cl29的另一端接3.3VA，電解電容Cl 30的一端接3.3VA，另一端接地。
[0053]所述單片機F2的芯片型號為MSP430F169，實現(xiàn)傳感器信號采集、系統(tǒng)控制及信息的無線傳輸；
[0054]所述信號發(fā)生器U24的型號為AD9832;
[0055]所述12V轉(zhuǎn)5V電壓轉(zhuǎn)換芯片Ul的型號為LM2576;
[0056]所述5V轉(zhuǎn)3.3VA電壓轉(zhuǎn)換芯片U8的型號為TPS75733;
[0057]所述運算放大器芯片的型號為0P07;
[0058]所述顯示模塊Jl的型號為12864;
[0059]本實用新型能對工件進行實時檢測，具有較高的檢測準確性和可靠性、系統(tǒng)通過改變激勵信號頻率，設(shè)計信號采集電路，以獲取到準確的缺陷信號，采用了互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，保證信息實時傳輸。
[0060]綜上所述，本實用新型運用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、渦流檢測技術(shù)、嵌入式技術(shù)、上位機技術(shù)，具有較強的技術(shù)創(chuàng)新性和先進性，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠性高，有較高的應(yīng)用價值。
【主權(quán)項】
1.一種基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:所述渦流探傷儀包括用以掃描工件獲得對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)、用以接收和發(fā)送檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、用以對檢測數(shù)據(jù)進行處理與識別的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和用以供電的電源子系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)連接； 所述數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生激勵信號的激勵信號模塊、用以接收激勵信號通過在工件上掃描并獲取到感生出的渦流信號的探頭檢測模塊、用以渦流信號進行濾波和放大的檢波模塊和單片機模塊，所述單片機模塊與所述激勵信號模塊連接，所述激勵信號模塊與所述探頭檢測模塊連接，所述探頭檢測模塊與所述檢波模塊連接，所述檢波模塊與所述單片機模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括用以無線發(fā)送和無線接收來自數(shù)據(jù)檢測子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的無線發(fā)送模塊和無線接收模塊，所述無線發(fā)送模塊包含一塊無線通信芯片，所述單片機模塊與所述無線發(fā)送模塊串口連接，所述無線接收模塊包含一塊控制芯片和一塊無線通信芯片，所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的無線通信芯片無線連接，所述無線接收模塊的無線通信芯片與所述無線接收模塊的控制芯片連接，所述無線接收模塊的控制芯片與所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)串口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括用以接收來自數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)的串口模塊和用以檢測數(shù)據(jù)處理、識別并顯示的上位機，所述無線發(fā)送模塊與所述串口模塊連接，所述串口模塊與所述上位機連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:所述激勵信號模塊包括用以產(chǎn)生正弦波信號的DDS正弦波產(chǎn)生電路、用以正弦波信號濾波的濾波電路、用以正弦波信號功率放大為激勵信號的激勵信號功率放大電路、用以正弦波信號的移相的正弦波信號移相電路和顯示電路，所述DDS正弦波產(chǎn)生電路與所述濾波電路連接，所述濾波電路分別與所述激勵信號功率放大電路和正弦波信號移相電路連接，所述激勵信號功率放大電路與所述探頭檢測模塊連接，所述正弦波信號移相電路與所述檢波模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:所述探頭檢測模塊包括探頭、檢測信號功率放大電路、檢測信號移相電路、用以去除環(huán)境噪聲的減法器和探頭濾波器，所述探頭設(shè)置有兩個，分別是用以獲取掃檢測信號的掃描探頭和用以提供參考信號的參考探頭，每個探頭含有兩個線圈，分別是用以接收激勵信號的激勵線圈和用以產(chǎn)生渦流信號的感應(yīng)線圈，所述掃描探頭與所述檢測信號功率放大電路連接，所述檢測信號功率放大電路與所述檢測信號移相電路連接，所述檢測信號移相電路、參考探頭均與所述減法器連接，所述減法器與所述探頭濾波器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:所述檢波模塊包括用以信號混頻的乘法器和用以獲得缺陷信號的檢波濾波器，所述探頭檢測模塊的濾波器電路與所述乘法器連接，所述乘法器與所述檢波濾波器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于互聯(lián)網(wǎng)的在線渦流探傷儀，其特征在于:所述無線發(fā)送模塊的無線通信芯片和所述無線接收模塊的無線通信芯片均為SZ05芯片，所述無線發(fā)送模塊的SZ05芯片的17腳與+5V電壓相連，15腳與單片機模塊的單片機的32腳相連，16腳與單片機模塊的單片機的33腳相連;所述無線接收模塊的SZ05芯片17腳與+5V電壓相連，15腳與無線接收模塊的控制芯片的32腳相連，16腳與無線接收模塊的控制芯片的33腳相連。
【文檔編號】G01N27/90GK205562471SQ201620193052
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月14日
【發(fā)明人】劉半藤, 葉杭璐, 王超, 鐘陳健, 何靈杰, 吳楊娜
【申請人】浙江樹人大學