一种变压器安规超声波探伤检测装置的制作方法

本实用新型涉及电力维修检测设备领域，尤其涉及一种变压器安规超声波探伤检测装置。

背景技术：

随着电力界的迅猛发展，对电力设备的规格以及质量的要求越来越高，因此检测技术受到越来越多的重视。而电力设备检测中无损探伤因其无损性、可靠性备受电力工作人员的追捧，但是当下电力设备的无损探伤设备存在检测精度低，运行不稳定的问题，同时操作复杂，从而大大降低工作人员的工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种变压器安规超声波探伤检测装置，为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案：

一种变压器安规超声波探伤检测装置，检测装置内置超声波探伤模块超声波探伤模块包括发射电路、接收电路及数据处理电路，发射电路、接收电路同时与数据处理电路连接。

在上述技术方案基础上，所述发射电路中电源VCC经电容C3接地，同时电源VCC接芯片U1的4端口和8端口，电源经电阻R1接电阻R2，电阻R2经二极管D2接滑动变阻器W1，芯片U1的5端口经电容C2接地，芯片U1的2端口接滑动变阻器W1的触头端，芯片U1的1端口接地，芯片U1的3端口经电阻R3接电阻R4，芯片U1的7端口经二极管D1接滑动变阻器W1，芯片U1的6端口经电容C1接地，滑动变阻器W1经电容C1接地，电阻R3经电容C4接地，电阻R4接晶体管Q1的基极，晶体管Q1的发射极接地，晶体管Q1的集电极经电阻R6接电阻R5，电阻R5接电源，电阻R6经电容C5接二极管D3，电容C5经二极管D4接地，二极管D3接发射探头，同时二极管D3经电阻R7接地。

在上述技术方案基础上，所述接收电路中芯片U2的2端口经电阻R8接地，同时芯片U2的2端口经滑动变阻器R10接芯片U2的6端口，芯片U2的7端口接+5V电压，同时芯片U2的7端口经电容C7接地，芯片U2的3接接收探头，同时3端口经电阻R9接地，芯片U2的4端口经电容C6接地，同时4端口接-5V电压，芯片U2的6端口经电容C8接地，芯片U2的6端口经电阻R11接地，同时芯片U2的6端口接芯片U4的3端口，芯片U3的1端口经滑动变阻器R13接电阻R12，电阻R12接地，芯片U3的4端口经电容C10接地，同时4端口接-5V电压，芯片U3的7端口经电容C9接地，同时7端口接+5V电压，芯片U3的6端口接输出接口P4，同时6端口接输出接口P5，接收电路经输出接口P4接数据处理电路。

在上述技术方案基础上，所述数据处理电路中芯片U5的CLK端口接电容C55，电容C55经电阻R7接芯片U4的DCLK端口，芯片U5的CLK端口分别经电阻R56和R57接电源和接地，芯片U5的CAPB端口和CAPT端口分别经电容C43和C44接地，同时CAPB端口分别经电容C42和C43接CAPT端口，芯片U5的SENSE端口和REFCOM端口同时接地，芯片U5的VREF端口和VINB端口同时经电阻R47接芯片U7的INA+端口，电阻R47分别经电容C39和电容C40接地，芯片U5的VINA端口经电阻R46接芯片U6的OUTA端口，电阻R46经电阻R51接电阻R52，电阻R52接芯片U7的OUTB端口，芯片U7的OUTB端口经电阻R55接电阻R53，电阻R53接芯片U7的OUTA端口和INA-端口，芯片U7的INB-接电阻R53，芯片U7的VCC端口和VEE端口接电源，芯片U7的INB+端口接地，电阻R51经二极管D2和二极管D1接电阻R48，芯片U6的VCC端口接电源，芯片U6的INA-端口经二极管D2和二极管D1接电阻R48，芯片U6的INA+端口经电阻R4接输出接口SMA，芯片U6的INA+端口接电阻R48接地，芯片U1A的DATA0端口经电阻R8接芯片U4的DATA端口，芯片U1A的nCSO端口接芯片U4的CS端口，芯片U1A的ASDO端口接芯片U4的ASDI端口，芯片U4的GND端口接地，芯片U4的VCC端口经电容C5接地，同时芯片U4的VCC端口接电容C6，芯片U4的VCC端口接电源。

在上述技术方案基础上，所述芯片U1采用555定时器，所述芯片U2采用MAX4104型高速运算放大器，所述芯片U3采用AD8099型超低噪声和超低失真的电压反馈运算放大器，所述芯片U4采用M25P64型FLASH存储器，所述芯片U5采用AD9226型模数转换器，所述芯片U6采用AD8065型低噪声高速CMOS运算放大器，所述芯片U7采用TL072型运算放大器，所述芯片U1A采用EP4CE15F23C8型现场可编程门阵列。

本实用新型设计的探伤检测装置，通过设置超声波的收发器进行无损探伤，且通过555定时进行脉冲触发保证超声波发射运行的稳定性，通过设置低噪音、低失真的高速运算放大器MAX4104和AD8099芯片，保证接收电路中电信号不失真，从而保证电路运行的稳定性，系统整体运行的稳定性提高，进而系统误差少，从而提高使用者的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为发射电路图。

图3为接收电路图。

图4为数据处理电路A图。

图5为数据处理电路B图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

一种变压器安规超声波探伤检测装置，检测装置内置超声波探伤模块超声波探伤模块包括发射电路、接收电路及数据处理电路，发射电路、接收电路同时与数据处理电路连接。

所述发射电路中电源VCC经电容C3接地，同时电源VCC接芯片U1的4端口和8端口，电源经电阻R1接电阻R2，电阻R2经二极管D2接滑动变阻器W1，芯片U1的5端口经电容C2接地，芯片U1的2端口接滑动变阻器W1的触头端，芯片U1的1端口接地，芯片U1的3端口经电阻R3接电阻R4，芯片U1的7端口经二极管D1接滑动变阻器W1，芯片U1的6端口经电容C1接地，滑动变阻器W1经电容C1接地，电阻R3经电容C4接地，电阻R4接晶体管Q1的基极，晶体管Q1的发射极接地，晶体管Q1的集电极经电阻R6接电阻R5，电阻R5接电源，电阻R6经电容C5接二极管D3，电容C5经二极管D4接地，二极管D3接发射探头，同时二极管D3经电阻R7接地。

所述接收电路中芯片U2的2端口经电阻R8接地，同时芯片U2的2端口经滑动变阻器R10接芯片U2的6端口，芯片U2的7端口接+5V电压，同时芯片U2的7端口经电容C7接地，芯片U2的3接接收探头，同时3端口经电阻R9接地，芯片U2的4端口经电容C6接地，同时4端口接-5V电压，芯片U2的6端口经电容C8接地，芯片U2的6端口经电阻R11接地，同时芯片U2的6端口接芯片U4的3端口，芯片U3的1端口经滑动变阻器R13接电阻R12，电阻R12接地，芯片U3的4端口经电容C10接地，同时4端口接-5V电压，芯片U3的7端口经电容C9接地，同时7端口接+5V电压，芯片U3的6端口接输出接口P4，同时6端口接输出接口P5，接收电路经输出接口P4接数据处理电路。

所述数据处理电路中芯片U5的CLK端口接电容C55，电容C55经电阻R7接芯片U4的DCLK端口，芯片U5的CLK端口分别经电阻R56和R57接电源和接地，芯片U5的CAPB端口和CAPT端口分别经电容C43和C44接地，同时CAPB端口分别经电容C42和C43接CAPT端口，芯片U5的SENSE端口和REFCOM端口同时接地，芯片U5的VREF端口和VINB端口同时经电阻R47接芯片U7的INA+端口，电阻R47分别经电容C39和电容C40接地，芯片U5的VINA端口经电阻R46接芯片U6的OUTA端口，电阻R46经电阻R51接电阻R52，电阻R52接芯片U7的OUTB端口，芯片U7的OUTB端口经电阻R55接电阻R53，电阻R53接芯片U7的OUTA端口和INA-端口，芯片U7的INB-接电阻R53，芯片U7的VCC端口和VEE端口接电源，芯片U7的INB+端口接地，电阻R51经二极管D2和二极管D1接电阻R48，芯片U6的VCC端口接电源，芯片U6的INA-端口经二极管D2和二极管D1接电阻R48，芯片U6的INA+端口经电阻R4接输出接口SMA，芯片U6的INA+端口接电阻R48接地，芯片U1A的DATA0端口经电阻R8接芯片U4的DATA端口，芯片U1A的nCSO端口接芯片U4的CS端口，芯片U1A的ASDO端口接芯片U4的ASDI端口，芯片U4的GND端口接地，芯片U4的VCC端口经电容C5接地，同时芯片U4的VCC端口接电容C6，芯片U4的VCC端口接电源。

所述芯片U1采用555定时器，所述芯片U2采用MAX4104型高速运算放大器，所述芯片U3采用AD8099型超低噪声和超低失真的电压反馈运算放大器，所述芯片U4采用M25P64型FLASH存储器，所述芯片U5采用AD9226型模数转换器，所述芯片U6采用AD8065型低噪声高速CMOS运算放大器，所述芯片U7采用TL072型运算放大器，所述芯片U1A采用EP4CE15F23C8型现场可编程门阵列。

电路采用NE555构成多谐振荡电路，它可W实现对频率的连续调节。在NE555的第6脚和第7脚之间接有WI、R2、D1和D2组成调节网络，整个调节网络实际上就是用來调节C1的充放电时间。当取R1和R2相等的阻值时，因为电容的充放电时间基本相等，占空比约为50％。改变脉冲频率是通过调节变阻器W，的阻值來实现的。Q1是型号为化FP250N的NMOS管。电容C5选用10nf，保证电路的充放电顺畅。电容C5在充电时，经过R5、C5和D4回路；当放电时，C5在产生的是交替变换的正负高电压，如图所示，此时二极管D3的作用就是屏蔽了正的高电压，使通过的负高电压作用在超声换能器上。D4的作用是使正高电压通过，保持一个通畅的回路。电阻R7选用100欧姆的阻值，作用也是使电容在放电的时候构成一个有效的回路。二极管的正极接发射探头的信号线，用以激励探头发出超声波，探头的另一个接脚连地。

在前置放大电路中，P3是一个电源端子，为MAX4104和AD8099提供±5V的电源。接收探头的信号端接入到MAX4104的3脚，另一端接地。MAX4104的4脚和5脚分别接-5V和+5V电源；6脚接化的电位器R10，同时反馈到2脚，放大系数即为R10与R8的比值；6脚输出给到下一级电路。AD8099的3脚为信号的输入端；4脚和7脚分别连接-5V和+5V电源；1脚连接1K的变阻器，同时与2脚相连构成反馈型放大电路，放大系数为R13与R12的比值；6脚是一个信号输出端脚。本次设计为信号的输出端设计了两种输出方式，P4为排针式输出端口，可W通过杜邦线与下一级电路进行连接，P5为一个SMA接口。SMA连接器它具有频带宽，高保真和可靠性高等优点，常作为通讯电路里面的接口。

AD9226芯片有差分输入和单端输入两种输入方式，本次设计选用的是单端输入模式。本次电路选择的是AD9226内部基准源，VREF为基准电压输出脚口。我们可W通过SENSE脚的不同连接方式来选择基准电压，当SENSE与GND和VREF相连时可分别提供2V和1V的基准电压。TL072是山两片运算放大器构成的：其中第一片运算放大器是电压跟随器，降低后级电路对参考电压的影响；第二片运算放大器将+2V的参考电亚变成-2V的参考电压。AD8065是低噪声高速CMOS运算放大器，图中R51和R52电阻构成了分压电路，输入的信号首先被衰减，衰减后的信号经过AD8065构成的同相位比例加法运算电路之后，幅度被抬升2V，因此±5V的输入电压先衰减后幅度变为±1V，接着经过同向比例加法电路之后，幅度加上2V，幅度变成+1V到+3V的范围，刚好满足此时AD9226芯片的采样电压输入范围。AD8065是单路放大器，它的电压输入范围为5V－24V，应用场合广泛。轨到轨的输出方式使得AD8065的功能多样化。AD8065的输入偏置电流为1PA，能驱动负载电流最高可达到30mA。数据采集电路采用飓风IV系列的EP4CE15F23C8型号芯片，经存储芯片与A/D转换电路连接，提高系统的整体性能。

以上所述为本实用新型较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。