CN2585229Y - 涡流/视频一体化检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用磁涡流检测分析管道材料和用摄像方法观察管道材料内部表面缺陷的装置。它将管道涡流检测技术与微型摄像技术相结合，在探头上添加摄像、电照明，在涡流检测分析主机上添加接口组件和图像显示，使用者可综合实时的图像和以字符和/或数字组合的形式及幅度/相位图的形式显示的磁涡流检测结果，及时了解管道是否有缺陷，缺陷的类型及位置。它的结构简单，技术可靠，特别是在对在役管道进行检测时，管道的涡流和光学检测信息同时处理和存储，对照分析，减少了重复检测，提高了效率，还可以提高检测判断的准确性；在事后调用管道的涡流和光学检测信息时，由于上述信息是同时处理和存储的，对照分析一致性好且便于管理。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及用磁的方法测定材料的物理性质来测试或分析材料的装置，尤其是利用磁涡流检测分析管道材料和用摄像方法观察管道材料内部表面缺陷的装置。
背景技术
在对管道内部进行无损检测，查找如裂纹、凹坑、积留杂质等缺陷，一种方法是利用磁涡流检测装置分析管道材料的物理缺陷，另一种方法是利用光导纤维束与摄像机组成的内窥镜装置观察管道材料内部表面缺陷。管道涡流检测装置，包括一个涡流检测探头、一个驱动所述的探头在管道中移动的驱动器、一个与前述探头成电连接并对其进行控制及对相应数据进行处理的控制处理器、一个连接前述控制处理器并对其数据处理结果进行显示的显示器。其中：涡流检测探头包括一个支架、一个与支架轴线同心安装的产生沿着管道通过的涡流磁场的励磁线圈、至少一个与支架轴线同心安装的检测管道中合成磁场的检测器；所述的励磁线圈和检测器的电连接线从支架上向外引出。探头由驱动器带动在管道中移动的同时其支架上安装的励磁线圈产生沿着管道通过的涡流磁场，检测器检测管道中合成磁场；检测器检测的磁场幅度及相位信息传送到控制处理器，由控制处理器对相应数据进行处理，处理结果传送到显示器进行显示，以字符和/或数字组合的形式及幅度/相位图的形式反映管道是否有缺陷，缺陷的类型甚至位置。发明专利申请公开说明书CN 1277674A，公开了申请号为98810578.0，名为“涡流管道检测装置和方法”的一个这样的管道涡流检测装置。该装置的结构比较复杂，特别是使用者无法直观的看到管道内部缺陷的自然形象。另外，国内已有此类产品投放市场。工业用光导纤维束与摄像机组成的内窥镜装置，国外已有产品投放市场。但价格较高。在对大型或贵重设备的在役检测时，要求综合采用多信息融合技术，并对检测信息同时处理和存储，对照分析。对一台设备分别使用上述方法和设备，不仅要重复检测过程而且由于检测信息不能同时处理和存储，对照分析也很不方便。
发明内容
本实用新型旨在提供一种涡流/视频一体化检测装置，能让使用者对管道的涡流和光学检测信息同时处理和存储，对照分析。
本实用新型的目的是通过以下方案实现的：涡流/视频一体化检测装置，包括一个探头、一个带动所述的探头移动的驱动器、一个与前述探头成电连接并对其进行控制及对相应数据进行处理的控制处理器、一个与前述控制处理器成电连接并对其数据处理结果进行显示的显示器；所述的探头包括一个支架、一个与支架轴线同心安装的产生沿着管道通过的涡流磁场的励磁线圈、至少一个与支架轴线同心安装的检测管道中合成磁场的检测器；所述的励磁线圈和检测器的电连接线从支架上向外引出；其特征是：所述探头的支架前端安装有摄像器件，支架前端的外周安装有发光二极管，摄像器件和发光二极管的电连接线从支架的后部向外引出；所述的控制处理器设置有与前述的探头的摄像器件和发光二极管的电连接线相连接的接口组件，该接口组件还与可综合显示摄像信息和控制器数据处理结果的前述的显示器或另行设置的专门显示摄像信息的显示器成电连接。
所述的支架前端呈圆筒状，摄像器件安装在圆筒的内凹部，圆筒的外周安装有多个发光二极管。
所述支架上摄像器件的前端还安装有光学透镜。
所述的摄像器件为面列阵CCD摄像器或面列阵CMOS摄像器。
一种较佳的实施方式是：所述控制处理器的接口组件包括模拟/数字转换电路，该接口组件以插接板的形式设置在控制处理器中，该接口组件经控制处理器内部与可综合显示摄像信息和控制器数据处理结果的显示器成电连接。
一种较廉价的实施方式是：所述控制处理器的接口组件包括模拟放大电路和模拟数据存储器，该接口组件的模拟放大电路的输出端连接模拟数据存储器输入端和专门显示摄像信息的显示器的输入端；该接口组件以独立模块的形式设置在控制处理器中，该接口组件的控制输入端与控制处理器内部成电连接。
本实用新型涡流/视频一体化检测装置，解决了管道涡流检测装置的探头中由于励磁线圈和检测器的轴心线不能允许有较大直径的光导纤维束通过，而光导纤维束的直径过小，摄像效果不清晰，因而不能把管道涡流检测装置与内窥镜装置简单组合在一起的难题，将现有管道涡流检测技术与微型摄像技术相结合，在同类装置中添加了摄像、电照明、接口组件和图像显示，使用者可综合实时的图像和以字符和/或数字组合的形式及幅度/相位图的形式显示的磁涡流检测结果，及时了解管道是否有缺陷，缺陷的类型及位置。它结构简单，技术可靠，特别是在对在役管道进行检测时，管道的涡流和光学检测信息同时处理和存储，对照分析，减少了重复检测，提高了效率，还可以提高检测判断的准确性；在事后调用管道的涡流和光学检测信息时，由于上述信息是同时处理和存储的，对照分析一致性好且便于管理。摄像器件安装在探头支架前端圆筒状内凹部，圆筒的外周安装多个发光二极管。有利于消除阴影使管道内部照明均匀且亮度提高，提高图像清晰度，又可保护摄像器件。支架上摄像器件的前端安装光学透镜，可改变视角或焦距，满足特殊要求。摄像器件采用面列阵CCD摄像器或面列阵CMOS摄像器。体积小，结构简单，技术成熟，成本低。控制处理器的接口组件采用包括模拟/数字转换电路的数字化插接板的形式，整机一体性好，符合检测装置与更大系统链接的发展方向。控制处理器的接口组件采用包括模拟放大电路和模拟数据存储器的独立模块形式，并使用专门显示摄像信息的显示器，技术成熟，成本低，适合对现有设备的改造。
附图说明
图1是本实用新型涡流/视频一体化检测装置一个实施例的结构示意图。
图2是实施例的电路结构示意图。
图3是本实用新型涡流/视频一体化检测装置又一个实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的管道涡流检测装置一个实施例的结构，请参见图1。该装置包括一个探头1、一个带动探头1移动的驱动器2、一个包括有控制处理器31和显示器32的主机3。
探头1整体可伸入管道5内，它包括一个支架11、一个励磁线圈12、一个检测器13、一个励磁线圈12、一个摄像器件14和四个发光二极管15。支架11前端呈圆筒状，摄像器件14安装在圆筒的内凹部，圆筒的外周均匀分部地安装四个白光发光二极管15。如有改变视角或焦距等特殊要求，支架11上摄像器件14的前端还可安装有光学透镜。支架11的中部依次与支架11轴线同心安装着产生沿着管道5通过的涡流磁场的励磁线圈12和检测管道中合成磁场的检测器13。励磁线圈12和检测器13的电连接线41、摄像器件14和发光二极管15的电连接线42两条多芯电缆从支架11的后部向外引出。摄像器件14可选用面列阵CCD摄像器或面列阵CMOS摄像器之类微型摄像器材。支架11的后端与驱动器2的前端头固定联结在一起。
驱动器2为一根具有一定刚性的尼龙硬管，该尼龙硬管可由人手工或由机械夹持带动探头1伸入或退出管道5。尼龙硬管伸入管道5的长度也可作为判断管道5缺陷位置的依据。探头1的电连接线41和电连接线42两条多芯电缆穿过尼龙硬管的中心孔从它的后部向外引出。
主机3的控制处理器31与探头1的励磁线圈12和检测器13的电连接线41成电连接，它控制探头1的励磁线圈12以指定的频率产生沿着管道通过的涡流磁场，并控制检测器13检测管道5中合成磁场；检测器13检测的磁场幅度及相位信息传送到控制处理器31，由控制处理器31对相应数据进行处理；控制处理器31还与显示器32成电连接，将处理结果传送到显示器32进行显示，以字符和/或数字组合的形式及幅度/相位图的形式反映管道5是否有缺陷，缺陷的类型甚至位置。控制处理器31设置有与探头1的摄像器件14和发光二极管15的电连接线42相连接的摄像/发光接口组件33，摄像/发光接口组件33包括模拟/数字转换电路，将摄像器件14输出的模拟量的图像信息转换数字量的图像信息。摄像/发光接口组件31经控制处理器31内部与可综合显示摄像信息和数据处理结果的显示器32成电连接关系，数字化的图像信息和涡流数据处理结果同时相互对应的存储在控制处理器31的存储介质中或在显示器32上显示。摄像/发光接口组件33还提供发光二极管15的工作电流。摄像/发光接口组件33以插接板的形式设置在控制处理器31中。
本实施例的电路结构请参见图2。控制处理器31的核心是微处理机34，微处理机34的周边配置励磁接口35、检测接口36、通讯接口37和摄像/发光接口33。微处理机34的控制线连接励磁接口35，励磁接口35输出经多芯电缆电连接线41连接励磁线圈12。微处理机34的控制线和数据线双向连接检测接口36，检测接口36的控制输出线和数据输入线经多芯电缆电连接线41连接检测器13。微处理机34的控制线和数据线双向连接通讯接口37，通讯接口37可供外部的计算机或网络设备链接。微处理机34的控制线和数据线双向连接摄像/发光接口33，摄像/发光接口33的模拟输入端经多芯电缆电连接线42连接摄像器件14的输出端，摄像/发光接口33的输出端经多芯电缆电连接线42连接发光二极管15。微处理机34还与显示器32连接。
本实用新型涡流/视频一体化检测装置又一个实施例的电路结构，请参见图3。它与前一实施例不同之处在于控制处理器31的摄像/发光接口组件33是一个模拟组件，它包括模拟放大电路和模拟数据存储器，该接口组件的模拟放大电路的输出端连接模拟数据存储器输入端和专门显示摄像信息的显示器38的输入端。模拟数据存储器与微处理机34同步分别存储模拟信号的图像信息和数字信号的涡流数据处理结果；由摄像/发光接口33连接的显示器38和由微处理机34连接的显示器32同步分别显示模拟信号的图像和数字信号的涡流数据处理结果。摄像/发光接口33以独立模块的形式设置在控制处理器31中，摄像/发光接口33仅有控制输入端与微处理机34成电连接。其它相同之处，请对照图2和前面的说明，限于篇幅不再复述。
本实用新型涡流/视频一体化检测装置不仅适用于管道的检测，还可以用于某些通过壳体的通孔检测设备内部的场合，例如用于飞机发动机的无损检测。利用本实用新型的技术方案，将探头上励磁线圈和检测器的配置按现有技术做适当调整，还可适用于铁路轨道等从外部进行的无损检测。
Claims (7)
1.涡流/视频一体化检测装置，包括一个探头、一个带动所述的探头移动的驱动器、一个与前述探头成电连接并对其进行控制及对相应数据进行处理的控制处理器、一个与前述控制处理器成电连接并对其数据处理结果进行显示的显示器；所述的探头包括一个支架、一个与支架轴线同心安装的产生沿着管道通过的涡流磁场的励磁线圈、至少一个与支架轴线同心安装的检测管道中合成磁场的检测器；所述的励磁线圈和检测器的电连接线从支架上向外引出；其特征是：所述探头的支架前端安装有摄像器件，支架前端的外周安装有发光二极管，摄像器件和发光二极管的电连接线从支架的后部向外引出；所述的控制处理器设置有与前述的探头的摄像器件和发光二极管的电连接线相连接的接口组件，该接口组件还与可综合显示摄像信息和控制器数据处理结果的前述的显示器或另行设置的专门显示摄像信息的显示器成电连接。
2.根据权利要求1所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述的支架前端呈圆筒状，摄像器件安装在圆筒的内凹部，圆筒的外周安装有多个发光二极管。
3.根据权利要求1或2所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述支架上摄像器件的前端还安装有光学透镜。
4.根据权利要求3所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述的摄像器件为面列阵CCD摄像器。
5.根据权利要求3所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述的摄像器件为面列阵CMOS摄像器。
6.根据权利要求3所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述控制处理器的接口组件包括模拟/数字转换电路，该接口组件以插接板的形式设置在控制处理器中，该接口组件经控制处理器内部与可综合显示摄像信息和控制器数据处理结果的显示器成电连接。
7.根据权利要求3所述的涡流/视频一体化检测装置，其特征是：所述控制处理器的接口组件包括模拟放大电路和模拟数据存储器，该接口组件的模拟放大电路的输出端连接模拟数据存储器输入端和专门显示摄像信息的显示器的输入端；该接口组件以独立模块的形式设置在控制处理器中，该接口组件的控制输入端与控制处理器内部成电连接。
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