CN211044791U - 一种金属探伤仪教学实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学装置领域，公开了一种金属探伤仪教学实验装置，其包括传感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块、H桥路PWM模块、开关电源一模块和开关电源二模块，其特征在于：传感器测量模块接收检测的信号，并对检测的信号进行处理，将处理后的信号传送给串口AD转换模块，串口AD转换模块将对信号进行模数转换，并将转换后的信号传送给微处理器模块，微处理器模块对接收的信号进行处理，将经过微处理器模块处理的信号传送给H桥路PWM模块，利用H桥路PWM模块控制X轴电机和Y轴电机的驱动，可以方便、全面的检测待测金属板，用丝杠配合位移传感器，准确可靠。同时本实用新型的实验装置让学生根据需求自行的设计操作，满足了教学的目的。

Description

一种金属探伤仪教学实验装置

技术领域

本实用新型涉及教学装置领域，尤其涉及了一种金属探伤仪教学实验装置。

背景技术

金属探伤仪能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷，包括：纵向裂纹、横向裂纹、疏松、气孔、夹渣等的检测、定位、评估和诊断。

金属探伤器在国外的应用已经相当的广泛，但是在国内仍然存在成本较高，应用不广等问题。因为国外起步较早，其技术己经发展的比较成熟，国内对其的研究起步较晚，又受到技术的限制，技术相对不成熟，所以在国内金属探测器一般还是以从国外引入为主，国内急需自主研制金属探伤器，并且投入广泛使用，尤其对于国内关于金属探伤仪这块的教学实验装置很欠缺。

专利标题：金属探伤仪，申请号：CN201821120999.3，申请日：2018-07-16的发明专利中记载，本实用新型公开了金属探伤仪，包括一底座，包含X轴支架和Y轴支架；一检测平台，用于放置待检测金属板；一涡流传感器，其探头朝向检测平台设置，与检测平台之间有间隙；一运动机构，包含X轴运动机构和Y轴运动机构，X轴运动机构带动涡流传感器沿X轴方向运动，Y轴运动机构带动检测平台沿Y轴方向运动；一控制器，用于采集涡流传感器的信号以及驱动运动机构。本实用新型的金属探伤仪利用涡流检测原理，通过涡流传感器测量出信号的变化，再进行信号处理，判断被测金属工件是否有缺陷，实现对被测工件缺陷的检测。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的缺点，提供了一种金属探伤仪教学实验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种金属探伤仪教学实验装置，其包括传感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块、H桥路PWM模块、开关电源一模块和开关电源二模块模块；传感器测量模块利用涡流检车原理测量信号的变化，将测量后的信号传送给串口AD转换模块，再将转换后的信号传送给微处理器模块，经过微处理器模块处理的信号传送给H桥路PWM模块，用于控制X轴电机和Y轴电机的驱动，从而可以实现对被测工件缺陷的检测。

作为优选，被测工件一块160mmx160mm的铁板，在方格交叉点上随机分布有若干个圆孔，用于模拟工件上的缺陷，且方格间距为20mm。

作为优选，被测工件在X轴与Y轴两个方向上产生相对运动，X轴方向上安装有X轴移位传感器，Y轴方向上安装有Y轴移位传感器，通过X轴移位传感器与Y轴移位传感器的移动，可以检测到被测工件上的缺陷数量与分布位置。

作为优选，传感器测量模块接收X轴移位传感器，Y轴移位传感器和电涡流传感器的信号；传感器测量模块包括4通道的IIC通信接口和电涡流传感器，电涡流传感器与IIC通信接口通过IIC方式进行通讯；电涡流传感器为数字式非接触传感器，型号为LDC1614，电感线圈为自制的，均匀分布在一条直线上；电涡流传感器在电路设计中加入了测温电路，可以实现温度补偿，采用重复校准的方式进行测量，使得测量的重复性和精度更高。

作为优选，微处理器模块包括有主控制模块、液晶显示模块和键盘控制模块，它们之间通过电性连接，由于液晶显示模块具有操作指示界面，通过对操作指示界面的操作，可以实现定点检测和自动检测。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本实用新型通过测定探测线圈信号的变化，可以判断被测工件有无缺陷存在；设置有X轴移位传感器和Y轴移位传感器，利用H桥路PWM模块控制X轴电机和Y轴电机的驱动，可以方便、全面的检测待测金属板，用丝杠配合位移传感器，准确可靠。同时本实用新型的实验装置让学生根据需求自行的设计操作，满足了教学实验的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图。

图2是本实用新型H桥路PWM模块驱动电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种金属探伤仪教学实验装置，依据附图1所示，其包括传感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块、H桥路PWM模块、液晶显示键盘模块、开关电源一模块和开关电源二模块模块；传感器测量模块利用涡流检车原理测量信号的变化，将测量后的信号传送给串口AD转换模块，再将转换后的信号传送给微处理器模块，经过微处理器模块处理的信号传送给H桥路PWM模块，用于控制X轴电机和Y轴电机的驱动，从而可以实现对被测工件缺陷的检测。

传感器测量模块接收X轴移位传感器，Y轴移位传感器和电涡流传感器的信号。

开关电源一模块为感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块提供工作电源；开关电源二模块为H桥路PWM模块提供电源；开关电源一模块与开关电源二模块通过船型开关连接。

H桥路PWM模块采用的是DRV8412电机驱动芯片，用于控制X轴电机和Y轴电机的驱动。H桥路PWM模块器驱动电路图如附图2所示，其采用的是DRV8412电机驱动芯片，该芯片具有先进保护系统的高性能全双桥马达驱动器，功率级效率达到97％，工作电压高达最大为70V，连续驱动电流高达2x3A，PWM工作频率高达500kHz。

微处理器模块包括有主控制模块、液晶显示模块和键盘控制模块，它们之间通过电性连接，由于液晶显示模块具有操作指示界面，通过对操作指示界面的操作，可以实现定点检测和自动检测。对于定点检测通过按键控制模块输入检测坐标，然后探测线圈移动到制定的坐标点检测有无缺陷；对于自动检测，探测线圈自动回到坐标零点，然后逐行或逐列对被测工件进行自动检测，当检测到缺陷时，检测暂停，没有检测到缺陷时继续检测。

金属探测仪的工作原理为：通过测定探测线圈信号的变化，可以判断被测工件有无缺陷存在；利用H桥路PWM模块控制X轴电机和Y轴电机的驱动，可以很好地判断缺陷在X轴和Y轴的位置，然后将信号传送给微处理器模块，在处理器模块里包括有主处理模块、显示模块和按键模块，通过液晶显示模块可以实现定点检测和手动检测。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种金属探伤仪教学实验装置，其包括传感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块、H桥路PWM模块、开关电源一模块和开关电源二模块，其特征在于：传感器测量模块接收检测的信号，并对检测的信号进行处理，将处理后的信号传送给串口AD转换模块，串口AD转换模块将对信号进行AD转换，将转换后的信号传送给微处理器模块，微处理器模块对信号进行处理，将经过微处理器模块处理的信号传送给H桥路PWM模块；H桥路PWM模块采用的是DRV8412电机驱动芯片，用于控制X轴电机和Y轴电机的驱动；开关电源一模块为感器测量模块、串口AD转换模块、微处理器模块提供工作电源；开关电源二模块为H桥路PWM模块提供电源；开关电源一模块与开关电源二模块通过船型开关连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属探伤仪教学实验装置，其特征在于：传感器测量模块接收X轴移位传感器，Y轴移位传感器和电涡流传感器的信号；传感器测量模块包括4通道的IIC通信接口和电涡流传感器，电涡流传感器与IIC通信接口通过IIC方式进行通讯；电涡流传感器为数字式非接触传感器，型号为LDC1614，电感线圈为自制的，均匀分布在一条直线上。

3.根据权利要求1所述的一种金属探伤仪教学实验装置，其特征在于：微处理器模块包括主控制模块、液晶显示模块和键盘控制模块；主控制模块对接收的信号进行处理和控制，并将处理后的信号传送至液晶显示模块和键盘控制模块，键盘控制模块可以对信号进行操作控制，通过对按键控制模块的操作，可以实现定点检测和自动检测，具体的操作显示界面可以通过液晶显示模块进行显示。

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