CN210037705U - 一种多功能磁轭探伤仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能磁轭探伤仪，所述多功能磁轭探伤仪包括磁轭探头、磁化电源、连接所述磁轭探头与所述磁化电源的电缆，其中，还包括设置在所述磁化电源内部的电池、与所述电池连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的DC/DC升压电路、与所述DC/DC升压电路连接的逆变电路、与所述DC/DC升压电路并联的旁路二极管、用于控制所述DC/DC升压电路和所述逆变电路的DSP处理器；所述逆变电路包括由至少四个开关管组成的一个Ｈ形桥式变换电路。本实用新型所述多功能磁轭探伤仪能够进行直流磁粉探伤、市电交流磁粉探伤、逆变交流磁粉探伤，适用于各种磁粉探伤场合。

Description

一种多功能磁轭探伤仪

技术领域

本实用新型涉及无损检测探伤领域，尤其涉及一种多功能磁轭探伤仪。

背景技术

利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用，利用钢铁制品表面和近表面缺陷（如裂纹，夹渣，发纹等）磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料在不连续处的磁场将发生畸变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积，在适当的光照条件下，显现出缺陷位置和形状，对这些磁粉的堆积加以观察和解释，就实现了磁粉探伤。磁粉探伤是无损检测五大常规方法的一种， 也是检验铁磁性材料表面或近表面缺陷的一 种常用手段。由于其检测灵敏度高、工艺简单可靠，故被广泛采用。

磁粉探伤仪是用于检查铁制品表面和近表面缺陷的仪器，广泛用于压力容器（锅炉、储气罐、油罐等）、压力管道（气管、油管、水管）、船舶、钢铁、机械装备、航天、航空、电力、汽车、摩托车、石油、化工、铁路、桥梁、电梯、游乐场等的制造、安装、使用过程中。

现在的磁轭探伤仪有直流磁轭探伤仪、交流磁轭探伤仪、电池逆变式交流磁轭探伤仪。直流磁轭探伤仪，其探头直接由电池供电，产生直流磁场，可以不用外接市电进行探伤作业，虽然灵敏度低，但有些探伤作业场合还在应用。交流磁轭探伤仪，直接由市电交流电进行供电，其灵敏度高，适用于生产车间等容易连接市电的场合。电池逆变式交流磁轭探伤仪由电池供电，通过变换电路把电池电逆变成交流电，然后供给探头完成探伤作业，其灵敏度高，不需要外接市电，适用于野外或现场不容易连接市电的场合。

现在已有交直流两用的磁轭探伤仪，就是探头既可以接市电用，又可以由电池直流供电，实现交直流两用功能。但是这类磁轭探伤仪是在原有交流磁轭探伤仪的基础上再增加一个电池供电电源，也无法集直流、市电、逆变交流探伤三种功能于一体，而且效果不佳，发热严重，不能连续使用。由于不同的探伤作业场合，探伤作业人员需要携带不同的仪器设备，这就造成了设备的浪费、携带的困难、管理的复杂、培训任务的增加等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多功能磁轭探伤仪，旨在解决现有磁轭探伤仪不能同时具有直流、市电、逆变交流探伤三种功能，导致设备的浪费、携带的困难、管理的复杂等问题。

一种多功能磁轭探伤仪，包括磁轭探头、磁化电源、连接所述磁轭探头与所述磁化电源的电缆，其中，还包括设置在所述磁化电源内部的电池、与所述电池连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的DC/DC升压电路、与所述DC/DC升压电路连接的逆变电路、与所述DC/DC升压电路并联的旁路二极管、用于控制所述DC/DC升压电路和所述逆变电路的DSP处理器；

所述逆变电路包括由至少四个开关管组成的一个Ｈ形桥式变换电路。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述Ｈ形桥式变换电路由四个开关管组成。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述磁化电源上设置有电缆插座。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述电缆的末端设置有电缆插头。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述磁化电源设置有模式开关。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述磁轭探头设置有启动开关。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述电池为可充电电池。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述磁轭探头为Π型电磁轭探头。

所述的多功能磁轭探伤仪，其中，所述磁化电源上设置有电池电量指示灯。

有益效果：本实用新型所述多功能磁轭探伤仪，既可以进行直流磁粉探伤，亦可以进行市电交流磁粉探伤，还可以进行逆变交流磁粉探伤，适用于各种磁粉探伤场合，使探伤作业人员只需携带一台磁粉探伤仪即可在不同作业场合进行磁粉探伤作业，同时也使得设备购置成本减少，设备管理更简单，人员培训工作量更少。

附图说明

图1为本实用新型所述多功能磁轭探伤仪的电路原理框图。

图2为本实用新型所述多功能磁轭探伤仪中逆变电路的简略原理图。

图3为本实用新型所述多功能磁轭探伤结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种多功能磁轭探伤仪，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型所述多功能磁轭探伤仪，包括磁轭探头2、磁化电源1、用于连接所述磁轭探头2与所述磁化电源1的电缆3，其中，还包括设置在所述磁化电源1内部的电池103、与所述电池103连接的滤波电路104、与所述滤波电路104连接的DC/DC升压电路105、与所述DC/DC升压电路105连接的逆变电路106、与所述DC/DC升压电路105并联的旁路二极管107、用于控制所述DC/DC升压电路105和所述逆变电路106的DSP处理器108；

所述逆变电路106包括由至少四个开关管组成的一个Ｈ形桥式变换电路。

本实用新型在逆变交流磁粉探伤仪的基础上，通过在DC/DC升压电路105两端跨接一个旁路二极管107，利用DSP处理器108对所述DC/DC升压电路105和逆变电路106进行控制，不需要再增加任何线路或元器件即可实现直流和逆变交流磁粉探伤；同时磁轭探头2还可直接连接市电进行交流磁粉探伤，使得本实用新型所述多功能磁轭探伤仪，可以进行直流磁粉探伤、市电交流磁粉探伤以及逆变交流磁粉探伤，一机多用，适用于任何磁粉探伤场合。因此，探伤作业人员只要携带本实用新型所述磁粉探伤仪即可在不同场合进行磁粉探伤，同时使得设备购置成本减少，设备管理更简单，人员培训工作量更少。

本实用新型所述多功能磁轭探伤仪主要分为磁化电源1与磁轭探头2两部分，两者通过电缆3进行连接。其中铁芯线圈202和启动开关201及其外壳缆线等组成磁轭探头；而电池103、滤波电路104、DC/DC升压电路105、逆变电路106、旁路二极管107、DSP处理器108均设置在所述磁化电源1的内部。

请参阅图1，电池103输出的电池电经滤波电路104后供给DC/DC升压电路105及旁路二极管107，之后旁路二极管107的输出与DC/DC升压电路105输出相接并供给逆变电路106进行逆变，逆变电路106把输入的电流逆变为交流电或直流电供给磁轭探头2进行电磁输出。

所述滤波电路104是在电池与功率电路间加上缓冲电路，一方面稳定电池电压，另一方面降低电路工作时对电池的冲击。所述滤波电路104对工作电路的尖峰电压进行吸收，避免由于输出脉动过大导致电池可能会因冲击而保护以及后续电路会因尖峰电压太高而损坏的问题。所述滤波电路104中主要的电子元件是电容，通过合理设置电容的容量，达到避免电路振荡的问题。

所述DC/DC升压电路105对电路具有升压作用。电池103的电压一般不会高于18Ｖ，而且使用过程中，电池103电压是越来越低的。本实用新型中所述DC/DC升压电路105是最佳的升压方式。首先，升压的过程也即是稳压的过程，可以通过所述DC/DC升压电路105使输出电压稳定，不受电池电压下降的影响；另一方面，当多功能磁轭探伤仪使用直流功能输出时，可以直接在升压电路上旁路一个二极管即可实现直流功能输出，是实现直流输出的最佳技术方案。

所述旁路二极管107（旁路二极管D1）的作用就是实现直流输出功能，同时不影响逆变交流模式的工作。

当为直流输出（直流模式）时，通过所述DSP处理器108关闭所述DC/DC升压电路105，所以所述DC/DC升压电路105输出为高阻态（相当于断开），此时，旁路二极管107导通，电池电压通过旁路二极管107输送到所述逆变电路106的输入端，通过所述DSP处理器控制逆变电路106，即可实现直流输出。当采用逆变交流输出时，所述DC/DC升压电路105处于工作状态，所述DC/DC升压电路105输出端接与旁路二极管107的负极相连，而旁路二极管107的正极接电池输出端，所以旁路二极管107的负极电压比正极电压高，旁路二极管107截止。在所述DC/DC升压电路106工作状态（对电路实现升压时）也即逆变工作模式时，旁路二极管107由于截止而不起作用，也不影响逆变交流模式的工作。

逆变电路106中的开关状态由DSP处理器108进行检测与控制。模式开关102的通断两种状态可以对输出模式进行控制，所述模式开关的模式设置为逆变交流模式或逆变直流模式。模式开关102将相应的模式选择信息传输给DSP处理器进行处理，进而控制所述DC/DC升压电路105以及逆变电路106实现相应功能模式的输出。

请参见图2，优选地，所述Ｈ形桥式变换电路由四个开关管组成。具体地，所述逆变电路106主要由四个电子开关管K1、电子开关管K2、电子开关管K3、电子开关管K4及其驱动控制电路组成，四个所述电子开关管组成一个Ｈ形桥式变换电路，这四个电子开关管的开关状态受DSP处理器108的控制。本实用新型所述Ｈ形桥式变换电路的形状酷似字母H，其中4个电子开关管组成H的4条垂直腿，而输出端就是H中的横杠。通过控制四个所述电子开关管的开关实现直流输出和逆变交流输出。

优选地，当采用直流输出模式时，所述逆变电路106输入的电流是由旁路二极管107输出的电流，DSP处理器108控制电子开关管K1和电子开关管K4导通，电子开关管K2和电子开关管K3关闭，从而逆变电路106的输出为直流，Ｂ为正，Ａ为负；当采用逆变交流模式输出时，所述逆变电路106输入的电流为DC/DC升压电路105输出的电流，在上半周期，DSP处理器108控制电子开关管K1和电子开关管K4导通，电子开关管K2和电子开关管K3关闭，从而逆变电路106的输出为Ｂ正Ａ负，输出正半波；在下半周，DSP处理器108控制电子开关管K2和电子开关管K3导通，电子开关管K1和电子开关管K4关闭，从而逆变电路106的输出为Ｂ负Ａ正，输出负半波，如上通过K1/K4、K2/K3的轮流导通，输出连续的逆变交流电。本实用新型所述逆变电路106能够将DC/DC升压电路105输出的电流转为逆变交流电输出，而将旁路二极管107输出的电流以直流电输出。

请参见图3，所述电缆3与所述磁化电源1为可拆卸连接。优选地，所述磁化电源1上设置有电缆插座101，所述电缆3的末端设置有电缆插头301，也即是通过电缆插座101以及电缆插头301从而实现所述电缆3与所述磁化电源1的可拆卸连接。本实用新型所述磁轭探头2既可以通过所述电缆插头301与所述磁化电源1连接，实现直流或逆变交流磁粉探伤，也可以通过所述电缆插头301与市电转接线相连接实现市电交流磁粉探伤。

优选地，所述磁化电源1设置有模式开关102。本实用新型所述模式开关102设置在所述磁化电源1上，并将所述模式开关102与设置在磁化电源1内部的DSP处理器108连接，进而能够将模式选择信息传输给DSP处理器108，也即是通过模式开关102可以选择磁化电源为直流输出或逆变交流输出。

优选地，所述磁轭探头2设置有启动开关201。所述磁轭探头2上的启动开关3为线圈通电开关，按下接通线圈，开始磁粉探伤，放开断开线圈，停止磁粉探伤。换句话说，所述启动开关201的作用是对输入市电、逆变交流电、逆变直流电进行通断控制，从而实现磁粉检测的启停。具体地，所述磁轭探头为Π型电磁轭探头，其中，所述Π型电磁轭探头的中部设置有把手，所述启动开关201设置在把手下部，便于探伤作业操作。

优选地，所述电池103为可充电电池，所述磁化电源1上设置有电池电量指示灯。本实用新型通过所述电池电量指示灯能够显示出电池的电量。

磁化电源1在模式开关的选择及DSP处理器108的控制下，能输出直流与逆变交流两种电能形式供给磁轭探头，从而实现直流与逆变交流磁粉探伤，且所述磁轭探头2可以直接连接市电进行磁粉探伤。因此，本实用新型所述多功能磁轭探伤仪具有直流、市电交流、逆变交流三种磁粉探伤功能，一机多用。同时，所述磁轭探头2完美兼容直流、交流、逆变交流这三个工作模式，发热小，可以连续工作。

实施例1

本实施例所述多功能磁轭探伤仪，包括Π型电磁轭探头2、磁化电源1、用于连接所述磁轭探头2与磁化电源1的电缆3，其中，还包括设置在所述磁化电源1内部的可充电电池103、与所述可充电电池103连接的滤波电路104、与所述滤波电路104连接的DC/DC升压电路105、与所述DC/DC升压电路105连接的逆变电路106、与所述DC/DC升压电路105并联的旁路二极管107、用于控制所述DC/DC升压电路105和所述逆变电路106的DSP处理器（型号TMS320VC33PGE150）108；所述逆变电路106包括由四个开关管组成的一个Ｈ形桥式变换电路；电缆插座101设置在所述磁化电源1上；所述电缆3的末端设置有电缆插头301；模式开关102设置在所述磁化电源1；启动开关201设置在所述磁轭探头2上；电池电量指示灯设置在所述磁化电源1上。

当逆变交流输出时，DC/DC升压电路工作，使其输出高于电池103供电电压，所以所述旁路二极管107截止，所述DC/DC升压电路105的输出通过所述逆变电路106变为交流电供给所述磁轭探头2。当逆变直流输出时，DC/DC升压电路105不工作，所述旁路二极管107导通，电池103电压经所述旁路二极管107供给所述逆变电路105，所述逆变电路105直流输出供给所述磁轭探头2产生直流磁场，从而实现直流磁粉探伤。当采用市电进行供电时，磁轭探头2直接通过电缆3与市电进行连接即可。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种多功能磁轭探伤仪，包括磁轭探头、磁化电源、连接所述磁轭探头与所述磁化电源的电缆，其特征在于，还包括设置在所述磁化电源内部的电池、与所述电池连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的DC/DC升压电路、与所述DC/DC升压电路连接的逆变电路、与所述DC/DC升压电路并联的旁路二极管、用于控制所述DC/DC升压电路和所述逆变电路的DSP处理器；

所述逆变电路包括由至少四个开关管组成的一个Ｈ形桥式变换电路。

2.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述Ｈ形桥式变换电路由四个开关管组成。

3.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述磁化电源上设置有电缆插座。

4.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述电缆的末端设置有电缆插头。

5.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述磁化电源设置有模式开关。

6.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述磁轭探头设置有启动开关。

7.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述电池为可充电电池。

8.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述磁轭探头为Π型电磁轭探头。

9.根据权利要求1所述的多功能磁轭探伤仪，其特征在于，所述磁化电源上设置有电池电量指示灯。

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