CN110159870B - 一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，包括主体支架、固定杆、第一滚轮装置、第二滚轮装置、第三滚轮装置、可伸缩支撑臂、发射探头阵列、接收探头阵列、主控计算机和检测控制电路，主体支架呈等腰三角形，第一滚轮装置安装在等腰三角形顶角处，固定杆安装在等腰三角形底边上，固定杆两端设有水平卡槽，第二滚轮装置和第三滚轮装置分别安装在固定杆两端的水平卡槽上，两个可伸缩支撑臂分别安装在固定杆两端的水平卡槽上，发射探头阵列和接收探头阵列分别固定在两个可伸缩支撑臂上，主控计算机与检测控制电路电连接，检测控制电路分别与发射探头阵列和接收探头阵列电连接。该小车可以提高预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测效率。

Description

一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车

技术领域

本发明属于预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测领域，尤其涉及一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车。

背景技术

预应力钢筒混凝土管结构如图1所示，由内到外共有五层结构，分别为混凝土层、钢筒层、混凝土层、钢丝层和砂浆层。预应力钢筒混凝土管爆炸事故多是由于环向预应力钢丝在使用环境各种因素长期作用下产生钢筋锈蚀继而陆续发生断裂，导致管壁抗压强度下降，直至引发爆管。通过远场涡流可以探测预应力钢筒混凝土管钢丝断丝数目和大致断丝区间位置。

远场涡流效应原理如图2所示。探测装置由激励线圈和检测线圈构成，激励线圈和检测线圈相距约2～3倍管内径长度。激励线圈通以低频交流电，产生磁场，检测线圈用以接收发自激励线圈的磁场、涡流信号，利用接收到的信号能有效判断出金属管道内外壁缺陷和管壁的厚薄情况。

如图3所示，随着两线圈间距的增大，检测线圈感应电压的幅值开始急剧下降，然后逐渐变缓，并且相位存在跃变。通常把信号幅值急剧下降后变化趋缓而相位发生跃变之后的区域称为远场区，信号幅值急剧下降区域称为近场区，近场区与远场区之间的相位发生较大跃变的区域称为过渡区。远场涡流的能量耦合可能存在两种方式：一种是在管道内部与激励线圈直接耦合，另一种是通过管壁与激励线圈间接耦合。近场区直接耦合占优势，远场区间接耦合占优势。

发明内容

为了提高预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测效率，本发明提出了一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车。

本发明所采用的技术方案是：

一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，包括主体支架、固定杆、第一滚轮装置、第二滚轮装置、第三滚轮装置、可伸缩支撑臂、发射探头阵列、接收探头阵列、主控计算机和检测控制电路，所述主体支架呈等腰三角形，所述第一滚轮装置安装在等腰三角形顶角处，所述固定杆安装在等腰三角形底边上，所述固定杆两端设有水平卡槽，所述第二滚轮装置和所述第三滚轮装置分别安装在所述固定杆两端的水平卡槽上，两个所述可伸缩支撑臂分别安装在所述固定杆两端的水平卡槽上，所述发射探头阵列和所述接收探头阵列分别固定在两个所述可伸缩支撑臂上，位于所述固定杆的上方，所述主控计算机与所述检测控制电路电连接，所述检测控制电路安装在所述主体支架顶部，分别与所述发射探头阵列和接收探头阵列电连接。

可选的，所述第一滚轮装置包括脚踏板、万向轮、方向把和座椅，所述座椅用于工作人员坐在上面，所述方向把用于工作人员手动控制所述万向轮转向，所述脚踏板用于工作人员用脚踩踏来驱动所述万向轮滚动。

可选的，所述第一滚轮转置包括依次连接的第一驱动电路、第一转向电机和第一滚轮，所述第二滚轮装置包括依次连接的第二驱动电路、第二驱动电机和第二滚轮，所述第三滚轮装置包括依次连接的第三驱动电路、第三驱动电机和第三滚轮，所述检测控制电路分别与所述第一驱动电路、第二驱动电路和所述第三驱动电路电连接。

可选的，所述水平卡槽上设有调节标尺，所述调节标尺用于根据预应力钢筒混凝土管直径调节所述第二滚轮装置和所述第三滚轮装置之间以及两个所述可伸缩支撑臂之间的距离。

可选的，所述发射探头阵列的发射面平行于管壁，所述接收探头阵列的接收面垂直于管壁。

可选的，所述检测控制电路包括信号源、锁相放大器、低噪声放大器、低频功率放大器，所述接收探头阵列依次与所述低噪声放大器、锁相放大器、信号源、低频功率放大器和所述发射探头阵列电连接。

可选的，两个所述可伸缩支撑臂上还安装有与所述检测控制电路电连接的超声波传感器，和/或所述第一滚轮装置、第二滚轮装置或所述第三滚轮装置上安装有与所述检测控制电路电连接的转速传感器，和/或所述检测控制电路的底部还安装有与所述检测控制电路电连接的陀螺仪。

可选的，所述检测控制电路还包括发射通道选择模块和接收通道选择模块，所述发射探头阵列包括若干发射探头，所述接收探头阵列包括若干接收探头，所述低噪声放大器包括若干低噪放模块，所述低频功率放大器包括若干功率放大模块，所述信号源依次与所述发射通道选择模块、功率放大模块、发射探头和所述主控计算机连接，所述主控计算机依次与所述接收探头、低噪放模块、接收通道选择模块和所述锁相放大器连接，所述主控计算机逻辑控制所述发射通道选择模块和所述接收通道选择模块。

可选的，所述信号源包括RC振荡电路、选频网络和电压放大电路，所述RC振荡电路、选频网络和所述电压放大电路依次连接，所述电压放大电路将输出的低频正弦波发送给所述低频功率放大器和所述锁相放大器。

可选的，所述锁相放大器包括噪声分压电路、信号分压电路、加法器、微控制器、移相电路、方波驱动电路、前置放大模块、带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器和直流放大电路，所述低噪声放大器依次与所述噪声分压电路和所述加法器连接，所述信号源与所述加法器连接，所述信号电压与所述加法器连接，所述前置放大模块选择连通所述加法器和所述信号分压器，所述前置放大器依次与所述带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器、直流放大电路和所述微控制器形成闭环回路，所述直流放大电路还与所述主控计算机连接，所述信号源还依次与所述移相电路、方波驱动电路和所述相敏检波器连接，所述微控制器与所述移相电路连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计的小车可以沿着预应力钢筒混凝土管行驶，利用远场涡流效应检测预应力钢筒混凝土管钢丝断丝情况，可以由工作人员手动驾驶，也可以自动驾驶，能够适应于各种复杂工作环境，极大提高了工作效率；

发射探头阵列和接收探头阵列可以通过可伸缩支撑臂来调节高度，两个可伸缩支撑臂可以通过水平卡槽来调节间距，第二滚轮装置和第三滚轮装置可以通过水平卡槽来调节间距，以此来适应不同内径的预应力钢筒混凝土管，同时能够满足接收探头阵列位于远场区要求；

主控计算机逻辑控制发射通道选择模块和接收通道选择模块进行通道切换，用以对各组探头单元进行通路选择，进而可以采用多频点的收发探头阵列来对PCCP管道钢丝断丝进行检测，可以获得更丰富的PCCP断丝频率响应，从而提高判断PCCP断丝数量和断丝发生位置的准确性；

发射探头阵列的发射面平行于管壁，接收探头阵列的接收面垂直于管壁，使得接收探头阵列感应到的电压大小主要是来自于两次穿透钢筒的远场涡流信号；

采用超声波传感器，可以自动检测发射探头阵列和接收探头阵列距离管壁的距离，采用转速传感器，可以判断小车工作状态，进而可以启动和关闭信号源，采用转向电机及陀螺仪，可以及时判断小车是否发生倾斜并及时把位置调整过来。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的全部优点。

附图说明

图1为预应力钢筒混凝土管结构图；

图2为经典的管道远场涡流检测原理图；

图3为检测线圈感应电压的幅值随距离变化曲线；

图4为本发明一实施例的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车立体图；

图5为本发明一实施例的预应力钢筒混凝土管钢丝断丝自动检测控制原理图；

图6为本发明一实施例的主控计算机控制原理图；

图7为本发明一实施例的远场涡流接收探头放置示意图；

图8为本发明一实施例的检测控制电路原理图；

图9为本发明一实施例的小车倾斜角度调节过程原理图；

图10为本发明一实施例的信号源电路结构框图；

图11为本发明一实施例的信号源电路原理图；

图12为本发明一实施例的锁相放大器电路结构框图。

图中，1-主体支架；2-固定杆；3-第一滚轮装置；4-第二滚轮装置；5-第三滚轮装置；6-可伸缩支撑臂；7-发射探头阵列；8-接收探头阵列；9-检测控制电路；10-脚踏板；11-万向轮；12-方向把；13-座椅；14-水平卡槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。

参考图4，一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，包括主体支架1、固定杆2、第一滚轮装置3、第二滚轮装置4、第三滚轮装置5、可伸缩支撑臂6、发射探头阵列7、接收探头阵列8、主控计算机和检测控制电路9，主体支架呈等腰三角形，第一滚轮装置3安装在等腰三角形顶角处，固定杆2安装在等腰三角形底边上，固定杆2两端设有水平卡槽14，第二滚轮装置4和第三滚轮装置5分别安装在固定杆2两端的水平卡槽14上，两个可伸缩支撑臂6分别安装在固定杆2两端的水平卡槽14上，发射探头阵列7和接收探头阵列8分别固定在两个可伸缩支撑臂6上，位于固定杆2的上方，主控计算机与检测控制电路9电连接，检测控制电路9安装在主体支架1顶部，分别与发射探头阵列7和接收探头阵列8电连接。

本实施例中，主控计算机可以安装在检测控制电路9顶部或者小车的其他位置，在此不做限制。可伸缩支撑臂6的高度可以调节，比如可以根据需要伸长或缩短，也可以在其本身上设若干个定位孔，通过不同的定位孔固定在水平卡槽或固定杆2的其他位置上来设置不同的高度，在此不做限制。第二滚轮装置4和第三滚轮装置5可以通过水平卡槽14调整两者之间的距离，两个可伸缩支撑臂6可以通过水平卡槽14调整两者之间的距离。优选的，固定杆2两端分别设有两道水平卡槽14，通过设置的两道的水平卡槽14可以加强第二滚轮装置4、第三滚轮装置5及两个可伸缩支撑臂6与固定杆2的固定连接，并且有利于第二滚轮装置4和第三滚轮装置5与固定杆2的倾斜连接。发射探头阵列7和接收探头阵列8分别靠近预应力钢筒混凝土管内壁两侧，主控计算机控制检测控制电路9，检测控制电路9控制发射探头阵列7发射电磁信号，电磁信号经两次穿透钢筒后被接收探头阵列8检测，根据检测到的电磁信号强弱的变化了判断预应力钢筒混凝土管钢丝断丝情况。

在一个实施例中，继续参看图4，第一滚轮装置3包括脚踏板10、万向轮11、方向把12和座椅13，座椅13用于工作人员坐在上面，方向把12用于工作人员手动控制万向轮转向，脚踏板10用于工作人员用脚踩踏来驱动万向轮11滚动。

本实施例中，小车行驶时，第一滚轮装置3可以位于小车的前方，也可以位于小车的后方，当第一滚轮装置3位于小车的后方时，座椅13的位置如图4所示，当第一滚轮装置3位于小车的前方时，座椅13应位于图4中方向把12的另一侧位置处，不管第一滚轮装置3位于小车的前方还是后方，当工作人员坐在座椅13上驾驶小车时，工作人员应该可以面对可显示的仪表仪盘。当工作人员坐在座椅13时，可以手动驾驶小车，也可以自动驾驶小车，在此不做限制。

在一个实施例中，水平卡槽上设有调节标尺，调节标尺用于根据预应力钢筒混凝土管直径精准调节第二滚轮装置和第三滚轮装置之间以及两个可伸缩支撑臂之间的距离。本实施例中，调节第二滚轮装置和第三滚轮装置之间的距离是为了使小车稳定地行驶在预应力钢筒混凝土管内，而调节两个可伸缩支撑臂之间的距离是为了使接收探头阵列位于远场检测的区间内。

在一个实施例中，如图5所示，检测控制电路包括信号源、锁相放大器、低噪声放大器、低频功率放大器，接收探头阵列依次与低噪声放大器、锁相放大器、信号源、低频功率放大器和发射探头阵列电连接。

在一个实施例中，继续参看图5，可选的，两个可伸缩支撑臂上还安装有与检测控制电路电连接的超声波传感器，超声波传感器用于检测发射探头阵列和接收探头阵列与预应力钢筒混凝土管内壁的距离。可选的，第一滚轮装置、第二滚轮装置或第三滚轮装置上安装有与检测控制电路电连接的转速传感器，转速传感器可以检测车轮转速，当车轮开始转动时，转速传感器可以触发信号源工作。可选的，检测控制电路的底部还安装有与检测控制电路电连接的陀螺仪，陀螺仪用于检测小车是否发生倾斜，如发生倾斜，则可以通过检测控制电路调整小车的倾斜角度。

在一个实施例中，第一滚轮转置包括依次连接的第一驱动电路、第一转向电机和第一滚轮，第二滚轮装置包括依次连接的第二驱动电路、第二驱动电机和第二滚轮，第三滚轮装置包括依次连接的第三驱动电路、第三驱动电机和第三滚轮，检测控制电路分别与第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路电连接。

本实施例中，信号源产生低频正弦信号，经低频功率放大器送至发射探头阵列发射，产生交变电磁场，并在预应力钢筒混凝土管的钢筒上产生涡流，远场涡流二次穿透钢筒传播到接收探头阵列处，接收探头阵列感应远场涡流信号，经低噪声放大器、锁相放大器，锁相放大器检测参考电压信号和接收探头阵列检测的电压信号。主控计算机启动后，发出控制命令，超声波传感器检测发射探头阵列和接收探头阵列距离预应力钢筒混凝土管内壁的距离，通过调节两个可伸缩支撑臂在水平卡槽上的位置来设置发射探头阵列和接收探头阵列到预应力钢筒混凝土管内壁的距离为15mm；同时启动驱动电机，小车以步行速度(5km/h)行走，小车启动后，转速传感器触发信号源工作，发射探头阵列发射电磁场，预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测开始。当小车不动时，转速传感器触发信号关闭信号源。小车在行驶过程中，由陀螺仪检测小车的水平位置，如向左倾斜，此时陀螺仪检测到小车向左倾斜的角度，通过主控计算机控制转向电机向左偏转，当陀螺仪检测到小车向左倾斜角度为0°时，此时小车处于平衡状态，停止偏转转向电机。

在一个实施例中，如图6所示，检测控制电路还包括发射通道选择模块和接收通道选择模块，发射探头阵列包括若干发射探头，接收探头阵列包括若干接收探头，低噪声放大器包括若干低噪放模块，低频功率放大器包括若干功率放大模块，若干发射探头、若干接收探头、若干低噪放模块和若干功率放大模块组成若干组探头处理单元，每组探头处理单元中，信号源依次与发射通道选择模块、功率放大模块、发射探头和主控计算机连接，主控计算机依次与接收探头、低噪放模块、接收通道选择模块和锁相放大器连接。主控计算机通过功率放大模块对发射信号进行功率放大驱动发射探头阵列发射电磁信号，低噪放模块将接收探头阵列接收到的微弱信号进行放大，改善系统的噪声系数，提高检测灵敏度，发射通道选择模块和接收通道选择模块在主控计算机的逻辑控制时序控制下进行数据采集。优选的，各组探头处理单元工作于不同频率点，以此来获得更丰富的PCCP断丝频率响应，从而提高判断PCCP断丝数量和断丝发生位置的准确性。

本实施例中，发射探头阵列可以是由多个发射探头串联或者各自独立集成在一起，接收探头阵列可以是由多个接收探头串联或者各自独立集成在一起，发射探头阵列可以是发射线圈阵列，接收探头阵列可以是接收线圈阵列，而发射线圈阵列可以是由多个发射线圈串联或者各自独立集成在一起，接收线圈阵列可以是由多个接收线圈串联或者各自独立集成在一起，在此不做限制。

在一个实施例中，如图7所示，发射探头阵列的发射面平行于预应力钢筒混凝土管壁，接收探头阵列的接收面垂直于预应力钢筒混凝土管壁。混凝土管道外侧的箭头表示的是远场电磁传播路径，D为发射探头阵列7和接收探头阵列8的距离，L＝2πR-Rα表示远场电磁场沿管壁传播的距离，为保证距离L约为2～3倍管内径的长度，α取值为

此时能保证接收探头阵列8工作在远场区。图中所示的虚线箭头涡流能量传播的方向平行于接收探头阵列8，在接收探头阵列8感应的电压大小可以忽略不计，接收探头阵列8感应的电压大小主要是来自于两次穿透钢筒的远场涡流信号。

如图8所示，检测控制电路原理图，由STM32F103 32位微处理器为控制芯片，陀螺仪(加速度传感器ADXL345)检测小车是否发生倾斜，如倾斜则控制芯片发出控制命令，检测控制电路工作，驱动转向电机工作，使小车保持在平衡状态，其角度调节过程如图9所示。

在一个实施例中，如图10所示，信号源包括RC振荡电路、选频网络和电压放大电路，RC振荡电路、选频网络和电压放大电路依次连接，电压放大电路将输出的低频正弦波发送给低频功率放大器和锁相放大器。本实施例中，信号源采用RC串并联网络进行选频，利用uA741运算放大器以及负反馈网络组成振荡信号产生低频正弦波信号输出。

如图11所示，信号源电路原理图，R2、R3构成反馈网络，当满足R2≥2R3时，电路即可振荡起来。R4、R5和C2构成选频电桥，并且R4＝R5，C2＝C11，此时即可以选择特定频率输出。选择不同的阻值电阻和不同容量的电容可以改变不同的输出频率，在电阻R1两端并联的一对稳压二极管D1、D2，由于稳压管的稳压特性，使得R1两端导通电压保持不变，这样就可以稳定输出电压了。

在一个实施例中，如图12所示，锁相放大器包括噪声分压电路、信号分压电路、加法器、微控制器、移相电路、方波驱动电路、前置放大模块、带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器和直流放大电路，低噪声放大器依次与噪声分压电路和加法器连接，信号源与加法器连接，信号电压与加法器连接，前置放大模块选择连通加法器和信号分压器，前置放大器依次与带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器、直流放大电路和微控制器形成闭环回路，直流放大电路还与主控计算机连接，信号源还依次与移相电路、方波驱动电路和相敏检波器连接，微控制器与移相电路连接。

本实施例中，由信号源产生的20Hz、1V信号和15Hz～25Hz的噪声经过衰减器衰减后，同时送入由同相放大电路构成的加法器中进行叠加，使得信号湮灭在噪声中，然后将混合信号送入前级放大电路放大，经由带通滤波器滤波后，作为相敏检波器输入信号输入，再由初始的20Hz、1V信号同时送入移相网络、低通滤波进行检测，并经过电位比较器产生同样有效值的方波作为参考信号送入相敏检波器AD630。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，包括主体支架、固定杆、第一滚轮装置、第二滚轮装置、第三滚轮装置、可伸缩支撑臂、发射探头阵列、接收探头阵列、主控计算机和检测控制电路，所述主体支架呈等腰三角形，所述第一滚轮装置安装在等腰三角形顶角处，所述固定杆安装在等腰三角形底边上，所述固定杆两端设有水平卡槽，所述第二滚轮装置和所述第三滚轮装置分别安装在所述固定杆两端的水平卡槽上，两个所述可伸缩支撑臂分别安装在所述固定杆两端的水平卡槽上，所述发射探头阵列和所述接收探头阵列分别固定在两个所述可伸缩支撑臂上，位于所述固定杆的上方，所述主控计算机与所述检测控制电路电连接，所述检测控制电路安装在所述主体支架顶部，分别与所述发射探头阵列和接收探头阵列电连接；

所述第一滚轮装置包括脚踏板、万向轮、方向把和座椅，所述座椅用于工作人员坐在上面，所述方向把用于工作人员手动控制所述万向轮转向，所述脚踏板用于工作人员用脚踩踏来驱动所述万向轮滚动；

所述水平卡槽上设有调节标尺，所述调节标尺用于根据预应力钢筒混凝土管直径调节所述第二滚轮装置和所述第三滚轮装置之间以及两个所述可伸缩支撑臂之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述第一滚轮装置包括依次连接的第一驱动电路、第一转向电机和第一滚轮，所述第二滚轮装置包括依次连接的第二驱动电路、第二驱动电机和第二滚轮，所述第三滚轮装置包括依次连接的第三驱动电路、第三驱动电机和第三滚轮，所述检测控制电路分别与所述第一驱动电路、第二驱动电路和所述第三驱动电路电连接。

3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述发射探头阵列的发射面平行于管壁，所述接收探头阵列的接收面垂直于管壁。

4.根据权利要求1所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述检测控制电路包括信号源、锁相放大器、低噪声放大器、低频功率放大器，所述接收探头阵列依次与所述低噪声放大器、锁相放大器、信号源、低频功率放大器和所述发射探头阵列电连接。

5.根据权利要求4所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，两个所述可伸缩支撑臂上还安装有与所述检测控制电路电连接的超声波传感器，和/或所述第一滚轮装置、第二滚轮装置或所述第三滚轮装置上安装有与所述检测控制电路电连接的转速传感器，和/或所述检测控制电路的底部还安装有与所述检测控制电路电连接的陀螺仪。

6.根据权利要求5所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述检测控制电路还包括发射通道选择模块和接收通道选择模块，所述发射探头阵列包括若干发射探头，所述接收探头阵列包括若干接收探头，所述低噪声放大器包括若干低噪放模块，所述低频功率放大器包括若干功率放大模块，所述信号源依次与所述发射通道选择模块、功率放大模块、发射探头和所述主控计算机连接，所述主控计算机依次与所述接收探头、低噪放模块、接收通道选择模块和所述锁相放大器连接，所述主控计算机逻辑控制所述发射通道选择模块和所述接收通道选择模块。

7.根据权利要求6所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述信号源包括RC振荡电路、选频网络和电压放大电路，所述RC振荡电路、选频网络和所述电压放大电路依次连接，所述电压放大电路将输出的低频正弦波发送给所述低频功率放大器和所述锁相放大器。

8.根据权利要求7所述的一种预应力钢筒混凝土管钢丝断丝检测小车，其特征在于，所述锁相放大器包括噪声分压电路、信号分压电路、加法器、微控制器、移相电路、方波驱动电路、前置放大模块、带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器和直流放大电路，所述低噪声放大器依次与所述噪声分压电路和所述加法器连接，所述信号源与所述加法器连接，信号电压与所述加法器连接，所述前置放大模块选择连通所述加法器和信号分压器，前置放大器依次与所述带通滤波器、相敏检波器、低通滤波器、直流放大电路和所述微控制器形成闭环回路，所述直流放大电路还与所述主控计算机连接，所述信号源还依次与所述移相电路、方波驱动电路和所述相敏检波器连接，所述微控制器与所述移相电路连接。

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