CN211206356U - 一种笔式涡流探伤仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种笔式涡流探伤仪，该装置由涡流探头、接头、外壳、电感转换器、单片机、电池、无线通信模块、手机构成。涡流探头的顶部设置有涡流线圈，可以将被测材料内部的缺陷转换为线圈电感和电阻的变化。单片机通过电感转换器读取涡流线圈的电感值和电阻值，经计算得到涡流检测数据后，或在显示屏显示，或可以再通过无线通信模块发送给手机。手机接收涡流检测数据并在屏幕上进行在线显示。该实用新型具有体积小、重量轻、易于携带的优点，而且通过无线通信连接手机，在手机APP终端实现显示，方便了实际操作。
Description
技术领域
本实用新型属于无损检测领域，特别是涉及一种可方便携带，并与手机APP终端相结合的新型涡流探伤设备。
背景技术
涡流探伤技术是一种利用电磁感应原理，检测构件和金属材料表面缺陷的探伤方法。涡流探伤仪是利用上述探伤原理的专用仪器，在很多铜、钢、铝等金属的管、棒、线等生产加工企业中得到广泛采用。但现有的涡流探伤仪都是由检测探头（含检测线圈）、涡流检测主机、显示屏等部件构成。在生产线现场使用的涡流探伤仪对仪器的重量、体积等要求不高，因此常规的涡流探伤仪可以固定在生产线上进行使用。
然而，涡流探伤仪还被广泛地应用于大型设备的健康安全评估。在航空航天领域，涡流探伤仪也被应用于检测飞机蒙皮、起落架、支撑结构件的安全性能。此时，操作人员需要手持涡流探伤仪进行移动检测。一方面，常规的涡流探伤仪体积偏大、也偏重，操作人员携带起来并不方便；另一方面，涡流探头与主机及显示器之间始终存在传输线，实际操作过程中也非常不便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种便于携带和操作的笔式涡流探伤仪。
本实用新型的目的是这样实现的，所述的一种笔式涡流探伤仪，包括：涡流探头、接头、外壳、电感转换器、单片机和电池；其特征在于涡流探头设置在外壳的前端，通过接头与电感转换器相连；电感转换器连接到单片机，并置于外壳的内部；电池也设置在外壳内部，并为电感转换器、单片机提供电源。
所述的涡流探头的顶部设置有涡流线圈；涡流线圈的作用是将被测材料内部的缺陷转换为线圈电感和电阻的变化。
所述接头将涡流线圈连接到电感转换器；所述的接头采用可拆卸的或是固定式的。
在外壳上还设置有显示屏，且连接到单片机，显示屏由电池供电；所述电感转换器的作用是检测涡流线圈，获得其电感值和电阻值数据，并将该数据发送给单片机，单片机根据电感的变化量和电阻变化量来计算电阻抗的变化量，并将电阻抗的变化量作为涡流检测数据在显示屏显示。
本实用新型还可包括手机和无线通信模块，无线通信模块置于外壳的内部，无线通信模块连接到单片机，无线通信模块由电池供电，所述手机与无线通信模块之间进行无线通信，用于接收涡流检测数据并将其显示在手机屏幕上；所述无线通信模块选自蓝牙模块、Wi-Fi模块，或其它能与手机进行无线通信的模块。
在单片机中根据电感值和电阻值计算得到涡流检测数据，即电阻抗的变化量ΔX=2πfΔL+ΔR，其中，ΔL是电感的变化量，ΔR是电阻变化量，f为电感转换器的工作频率。
本实用新型的有益效果：该实用新型具有体积小、重量轻、易于携带的优点，而且还可利用手机APP终端进行涡流检测数据的在线显示，方便了实际操作。
附图说明
图1 为本实用新型的笔式涡流探伤仪结构框图。
图2 为本实用新型的能与手机连接的笔式涡流探伤仪结构框图。
图3为应用于本实用新型的实施例1或2中，涡流线圈、电感转换器、单片机、无线通信模块之间的连接电路原理图。
图中，1为涡流探头、2为接头、3为外壳、4为电感转换器、5为单片机、6为电池、7为无线通信模块、8为手机、9为涡流线圈、10为显示屏。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，该实用新型所述的一种笔式涡流探伤仪，该装置由涡流探头1、接头2、外壳3、电感转换器4、单片机5、电池6构成，涡流探头1设置在外壳3的前端，并通过接头2与电感转换器4相连；电感转换器4连接到单片机5，且置于外壳3的内部；电池6也设置在外壳3内部，并为电感转换器4、单片机5提供电源。
本实施例1中，涡流探头1优选WT0120-A00-B00-C07-D90电涡流传感器探头。
本实施例1中，在涡流探头1的顶部设置有涡流线圈9，涡流线圈9的引线通过接头2连接到电感转换器4。
本实施例1中，涡流线圈9优选扁平式螺线管空芯线圈，线圈采用0.1mm的漆包线绕制，线圈厚度为1.0mm，线圈外径为3.5mm，线圈内径为1.0mm，线圈的匝数125匝，线圈的自感量为33uH。
本实施例1中，接头2优选SMA-J-1.5射频接头。这种接头可以方便拆卸，便于根据不同的检测需求，方便更换涡流探头1。
本实施例1中，外壳3的外形设计为笔式，外径17mm，长度180mm，便于操作人员单手持握。
本实施例1中，电池6优选3.5V的7号可充电锂电池，为电感转换器4、单片机5提供3.5V的电源。电池6可以连接一个供电线路（如：充电电路）上，其装配有一个微型的拨动开关以实现供电控制，为现有技术产品。
如图3所示，本实施例1中，电感转换器4优选TI公司的型号为LDC1101芯片检测电路。电感转换器4的工作频率f优选为8MHz，并对涡流线圈9的电阻抗进行测量，得到数字量化的电感L值和电阻R值。该测量数据通过SPI总线传输给单片机5。
如图3所示，本实施例1中，单片机5优选MSP430F149型号的单片机。
本实施例1中，还可设置显示屏10，其设置在外壳3上，且连接到单片机5，显示屏10由电池供电。
本实施例1中，从涡流线圈9得到的数字量化的电感L值和电阻R值，经电感转换器4输送到单片机5，单片机5根据电感的变化量ΔL和电阻变化量ΔR来计算电阻抗的变化量ΔX=2πfΔL+ΔR，并将ΔX作为涡流检测数据通过显示屏10显示，或其它如声音或光电报警均可。在本实施例1中，单片机内置的计算机程序均为本领域一般技术人员能实现的技术，不作为本实用新型保护的内容。
实施例2
如图2所示，该实用新型所述的一种笔式涡流探伤仪，该装置由涡流探头1、接头2、外壳3、电感转换器4、单片机5、电池6、无线通信模块7、手机8构成，涡流探头1设置在外壳3的前端，并通过接头2与电感转换器4相连；电感转换器4和无线通信模块7分别连接到单片机5，且均置于外壳3的内部；电池6也设置在外壳3内部，并为电感转换器4、单片机5和无线通信模块7提供电源。在涡流探头1的顶部设置有涡流线圈9，涡流线圈9的引线通过接头2连接到电感转换器4。无线通信模块7与手机8之间实现的无线通信，将涡流检测数据发送至手机8。
本实施例2中，涡流探头1优选WT0120-A00-B00-C07-D90电涡流传感器探头。
本实施例2中，涡流线圈9优选扁平式螺线管空芯线圈，线圈采用0.1mm的漆包线绕制，线圈厚度为1.0mm，线圈外径为3.5mm，线圈内径为1.0mm，线圈的匝数125匝，线圈的自感量为33uH。
本实施例2中，接头2优选SMA-J-1.5射频接头。这种接头可以方便拆卸，便于根据不同的检测需求，方便更换涡流探头1。
本实施例2中，外壳3的外形设计为笔式，外径17mm，长度180mm，便于操作人员单手持握。
本实施例2中，电池6优选3.5V的7号可充电锂电池，为电感转换器4、单片机5和无线通信模块7提供3.5V的电源。电池6 可以连接一个供电线路（如：充电电路）上，装配有一个微型的拨动开关实现供电控制，为现有技术产品。
如图3所示，本实施例2中，电感转换器4优选TI公司的型号为LDC1101芯片检测电路。电感转换器4的工作频率f优选为8MHz，并对涡流线圈9的电阻抗进行测量，得到数字量化的电感L值和电阻R值。该测量数据通过SPI总线传输给单片机5。
如图3所示，本实施例2中，单片机5优选MSP430F149型号的单片机；无线通信模块7优选蓝牙通讯模块HC-06，与手机8之间建立蓝牙无线通信的连接。
本实施例2中，单片机5根据电感的变化量ΔL和电阻变化量ΔR来计算电阻抗的变化量ΔX=2πfΔL+ΔR，并将ΔX作为涡流检测数据通过无线通信模块7无线发送给手机8。在本实施例2中，单片机内置的计算机程序均为一般技术人员能实现的技术，不作为本实用新型保护的内容。
本实施例2中，手机8选用“华为 Mate30 Pro”型号的手机，其功能是通过手机APP应用程序将涡流检测数据在线显示在手机屏幕上。手机APP应用程序也为本领域一般技术人员能实现的技术，不作为本实用新型保护的内容。
Claims (5)
1.一种笔式涡流探伤仪，包括：涡流探头(1)、接头(2)、外壳(3)、电感转换器(4)、单片机(5)和电池(6)；其特征在于涡流探头(1)设置在外壳(3)的前端，通过接头(2)与电感转换器(4)相连；电感转换器(4)连接到单片机(5)，并置于外壳(3)的内部；电池(6)也设置在外壳(3)内部，并为电感转换器(4)、单片机(5)提供电源。
2.根据权利要求1 所述的一种笔式涡流探伤仪，其特征在于所述的涡流探头(1)的顶部设置有涡流线圈(9)；涡流线圈(9)的作用是将被测材料内部的缺陷转换为线圈电感和电阻的变化。
3.根据权利要求1 所述的一种笔式涡流探伤仪，其特征在于所述接头(2)将涡流线圈(9)连接到电感转换器(4)；所述的接头(2)采用可拆卸的或是固定式的。
4.根据权利要求1 所述的一种笔式涡流探伤仪，其特征在于在外壳(3)上还设置有显示屏，且连接到单片机(5)，显示屏10由电池供电；所述电感转换器(4)的作用是检测涡流线圈(9)，获得其电感值和电阻值数据，并将该数据发送给单片机(5)，单片机(5)根据电感的变化量和电阻变化量来计算电阻抗的变化量，并将电阻抗的变化量作为涡流检测数据在显示屏显示。
5.根据权利要求1 所述的一种笔式涡流探伤仪，其特征在于还包括手机(8)和无线通信模块，无线通信模块(7)置于外壳(3)的内部，无线通信模块(7)连接到单片机(5)，无线通信模块由电池(6)供电，所述手机(8)与无线通信模块(7)之间进行无线通信，用于接收涡流检测数据并将其显示在手机屏幕上；所述无线通信模块(7)选自蓝牙模块、Wi-Fi模块，或其它能与手机进行无线通信的模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922112156.XU CN211206356U (zh) | 2019-12-01 | 2019-12-01 | 一种笔式涡流探伤仪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922112156.XU CN211206356U (zh) | 2019-12-01 | 2019-12-01 | 一种笔式涡流探伤仪 |
Publications (1)
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| CN (1) | CN211206356U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113340985A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-03 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种涡流检测探头 |
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2019
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