CN201166651Y - 一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统，它由涡流传感器、零电势补偿器、放大器、单片机控制电路、缺陷信号处理电路、光电隔离电路、继电器驱动电路组成。涡流传感器连接零电势补偿器，零电势补偿器与放大器相连，放大器后接缺陷信号处理电路，缺陷信号处理电路连接单片机控制电路，单片机控制电路后接光电隔离电路，光电隔离电路接继电器驱动电路，经过涡流检测到的焊缝质量缺陷信号经调理之后变为低电平输送到单片机AT89C52，单片机AT89C52产生中断，发出指令，对该焊管进行剔除处理。本实用新型可代替简单、重复、繁重的人工劳动，具有检测灵敏度、检测度高，检测速度准确的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统，具体的说是应用涡流传感器、相敏检波器、继电器、单片机AT89C52及一些外围芯片电路实现焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除的控制系统。
背景技术
焊管广泛应用于工业、农业、国防等领域，并在这些领域中发挥着及其重要的作用。在焊管生产中，由于焊管需要承受各种流体压力，焊缝质量成为检验焊管质量是否合格的重要指标。随着焊接钢管的应用范围的不断扩大，对其质量的要求也越来越高，目前工业上焊管质量无损检测方法有超声检测、射线检测、渗透检测、磁粉检测和涡流检测。涡流无损检测与其他方法相比有其独特的优点：与超声检测和射线检测相比，不需耦合剂，可非接触测量；与渗透检测相比，不需清洗试件，可实现检测自动化；与磁粉检测相比，对磁性材料和非磁性材料均有效，且不污染环境，操作简单。随着焊管生产需要逐步实现完全自动化，研制一种能与原系统联机的具有自动剔除缺陷焊管的系统，来代替人工进行缺陷焊管的剔除工作，来解放、发展生产力，提高剔除质量和效率成为必然的发展趋势。
发明内容
针对上述的不足，本实用新型提供了一种可代替简单、重复、繁重的人工劳动，而且可以大幅度提高效率的焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种焊管焊缝质量检测及自动剔除缺陷焊管自动剔除控制系统，它由涡流传感器、零电势补偿器、放大器、单片机控制电路、缺陷信号处理电路、光电隔离电路、继电器驱动电路组成。涡流传感器连接零电势补偿器，零电势补偿器与放大器相连，放大器后接缺陷信号处理电路，缺陷信号处理电路连接单片机控制电路，单片机控制电路后接光电隔离电路，光电隔离电路接继电器驱动电路。缺陷信号处理电路包括移相器、低频放大器、低通滤波器、相敏检波器、幅度鉴别器、采样保持电路。低频放大器与低通滤波器连接，相敏检波器连接移相器和低通滤波器，低通滤波器后接幅度鉴别器，幅度鉴别器后接采样保持电路。单片机控制电路包括单片机AT89C52、模拟-数字转换器、数字-模拟转换器。模拟-数字转换器、数字-模拟转换器接单片机AT89C52。放大器接缺陷信号处理电路的低频放大器和相敏检波器，缺陷信号处理电路中的采样保持电路、移相器分别接单片机控制电路中的模拟-数字转换器和数字-模拟转换器，光电隔离电路的输入端接单片机AT89C52的P1.0，继电器驱动电路后可接剔除缺陷焊管的电机。
涡流传感器的探头产生的检测信号由于存在零电势，须先进行补偿，而后进入放大器。相敏检波器和低通滤波器利用相位和频率的差异将缺陷信号从载波信号及众多的干扰信号中提取出来。缺陷信号的波形由幅度鉴别器规整化后，经采样保持电路送至单片机控制电路中的模拟-数字转换器，转化为数字信号后由单片机AT89C52处理，单片机AT89C52利用从幅度鉴别器中获得的缺陷信号的幅值作为反馈信息，控制移相器进行相位跟踪，使相敏检波器在最佳相位处工作。
经过涡流检测到的焊缝质量缺陷信号经调理之后变为低电平输送到单片机AT89C52，单片机AT89C52产生中断，发出指令，对该焊管进行剔除处理，电机接通的延时由单片机的定时器功能来实现。在剔除信号输出的电路中接有光电隔离电路，有效防止了现场电磁干扰或工频电压反串到系统中。继电器驱动电路使用了一只固态继电器，因此在接通时不会有火花出现，不会对单片机正常运行造成干扰。
本发明提供的一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统可代替简单、重复、繁重的人工劳动，具有检测灵敏度、检测度高，检测速度准确的优点。
附图说明
图1为一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统的结构框图；
图2为缺陷信号处理电路的结构框图；
图3为单片机控制电路的结构框图；
图4为相敏检波器的电路原理图；
图5为光电隔离电路；图6为继电器驱动电路的原理图。
其中，1、涡流传感器2、零电势补偿器，3、放大器，4、缺陷信号处理电路，5、单片机控制电路，6、光电隔离电路，7、继电器驱动电路。
具体实施方式
图1、图2、图3中，涡流传感器1连接零电势补偿器2，零电势补偿器2与放大器3相连，放大器3后接缺陷信号处理电路4，缺陷信号处理电路4连接单片机控制电路5，单片机控制电路5后接光电隔离电路6，光电隔离电路6接继电器驱动电路7。缺陷信号处理电路4包括移相器、低频放大器、低通滤波器、相敏检波器、幅度鉴别器、采样保持电路。低频放大器与低通滤波器连接，相敏检波器连接移相器和低通滤波器，低通滤波器后接幅度鉴别器，幅度鉴别器后接采样保持电路。单片机控制电路5包括单片机AT89C52、模拟-数字转换器、数字-模拟转换器。模拟-数字转换器、数字-模拟转换器接单片机AT89C52。放大器3接缺陷信号处理电路4的低频放大器和相敏检波器，缺陷信号处理电路4中的采样保持电路、移相器分别接单片机控制电路5中的模拟-数字转换器和数字-模拟转换器，光电隔离电路6的输入端接单片机AT89C52的P1.0，继电器驱动电路7后可接剔除缺陷焊管的电机。
图4为相敏检波器的电路原理图，相敏检波器由非线元件加低通滤波器构成。用相敏检波器来鉴别各种缺陷引起的信号相位，调节移相器相位，使相敏检波器让缺陷信号通过，削弱其他因素引起的信号。
图5为光电隔离电路，图6为继电器驱动电路的原理图，继电器驱动电路使用了一只固态继电器，因此在接通时不会有火花出现，不会对单片机正常运行造成干扰。
涡流传感器1的探头产生的检测信号由于存在零电势，须先经零电势补偿器2进行补偿，而后进入放大器3。相敏检波器和低通滤波器利用相位和频率的差异将缺陷信号从载波信号及众多的干扰信号中提取出来。缺陷信号的波形由幅度鉴别器规整化后，经采样保持电路送至单片机控制电路5中的模拟-数字转换器，转化为数字信号后由单片机AT89C52处理，单片机AT89C52利用从幅度鉴别器中获得的缺陷信号的幅值作为反馈信息，控制移相器进行相位跟踪，使相敏检波器在最佳相位出工作。经过涡流检测到的焊缝质量缺陷信号经调理之后变为低电平输送到单片机AT89C52，单片机AT89C52产生中断，发出指令，对该焊管进行剔除处理。
Claims (3)
1、一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统，它由涡流传感器、零电势补偿器、放大器、单片机控制电路、缺陷信号处理电路、光电隔离电路、继电器驱动电路组成，其特征在于：涡流传感器连接零电势补偿器，零电势补偿器与放大器相连，放大器后接缺陷信号处理电路，缺陷信号处理电路连接单片机控制电路，单片机控制电路后接光电隔离电路，光电隔离电路接继电器驱动电路。
2、根据权利要求书1所述的一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统，其特征在于：所述的缺陷信号处理电路包括移相器、低频放大器、低通滤波器、相敏检波器、幅度鉴别器、采样保持电路，低频放大器与低通滤波器连接，相敏检波器连接移相器和低通滤波器，低通滤波器后接幅度鉴别器，幅度鉴别器后接采样保持电路。
3、根据权利要求书1所述的一种焊管焊缝质量检测及缺陷焊管自动剔除控制系统，其特征在于：单片机控制电路包括单片机AT89C52、模拟-数字转换器、数字-模拟转换器。模拟-数字转换器、数字-模拟转换器接单片机AT89C52。
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Assignee: Shandong Mingrun Power Station Equipment Co., Ltd. Assignor: Yu Fusheng Contract record no.: 2010370000117 Denomination of utility model: Welding tube soldering seam quality detection and defected welding tube automatic elimination control system Granted publication date: 20081217 License type: Exclusive License Record date: 20100329 |
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Granted publication date: 20081217 Termination date: 20120910 |