一种检测装置的制作方法

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种检测装置。

背景技术：

随着工业化的发展和科技的进步，机械设备种类不断递增，为保证机械设备的安全性，探伤技术是工业制造领域中的一项重要环节。现有技术中常用的无损探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤等物理探伤方法，无损探伤的工作原理为在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查。目前，探伤技术被广泛应用于工业制造的各个领域，用来针对金属材料或部件内部的裂纹或缺陷(焊缝、裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等)的检测、定位、评估和诊断。

在工业制造领域中部件的材质直接影响了部件的硬度，进而决定了机械设备的安全性和寿命。特别是用于部件之间的连接件，如：销钉，通常由圆柱形的木材、金属或其他材料制作而成的零件，用以将几个单独的物件固定在一起或作为一个物件悬在另一物件上的支撑物。现代机械设备中多采用金属或合金材料制成的销钉作为紧固件，当叶片销钉用于叶片与叶轮的连接，在机组运行时承受极大的剪切应力，为提高机械设备的安全性和增加机械设备的寿命必须保证销钉的材质达到要求。现有公开的用于检测机械设备部件材质的设备结构复杂。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种检测装置，以解决现有技术中用于检测机械设备部件材质的设备结构复杂的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本实用新型实施例提供了一种检测装置，包括：供电单元，检测单元、微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)和显示单元；所述供电单元与所述检测单元连接用于为所述检测单元供电；所述检测单元用于容纳并检测待测元件磁导性质的检测单元；所述MCU分别与所述检测单元和所述显示单元连接，用于控制所述显示单元显示所述检测单元检测的振荡频率。

在一些可选实施例中，所述检测单元包括：用于容置待测元件的电磁感应线圈、第一电容、第二电容、第三电容和运算放大器；所述第一电容和第二电容并联与所述电磁感应线圈组成L-C震荡回路，并通过第三电容耦合与所述运算放大器的同相输入端连接；所述运算放大器的输出端与所述MCU连接。

在一些可选实施例中，所述第一电容和所述第二电容为可调电容器。

在一些可选实施例中，所述振荡频率的范围为500Hz～5000Hz。

在一些可选实施例中，所述MCU的型号为AT89S52。

在一些可选实施例中，所述运算放大器的型号为LM393。

在一些可选实施例中，所述显示单元的型号为LCD1602。

在一些可选实施例中，所述MCU根据如下公式计算所述检测单元的振荡频率：

其中，F为所述检测单元的振荡频率，L为所述电磁感应线圈Lx的电感值，C为所述检测单元的电容值。具体的，C＝C1+C2。针对不同检测要求，调整所述第一电容、所述第二电容或所述第一电容和所述第二电容的电容值，使得振荡频率在500～5000Hz。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供的检测装置，包括供电单元，检测单元、微控制单元和显示单元，结构简单，操作方便，能够实现对待测元件磁导性质的检测，进而确定待测元件材质是否满足机械设备的安全需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种MCU的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种检测单元的电路结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种显示单元的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者结构与另一个实体或结构区分开来，而不要求或者暗示这些实体或结构之间存在任何实际的关系或者顺序。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在工业制造领域中部件的材质直接影响了部件的硬度，进而决定了机械设备的安全性和寿命。而机械设备在运转过程中部件之间的作用力较大，为保证机械设备的安全运行，组成机械设备的各部件的材质为金属或合金。不同部件的磁导率跟其材质组成和热处理状态密切相关，现有技术中提供了多种检测装置采用交流励磁的技术对待检测的部件的磁导率进行检测，设备需要较大的电流，且检测装置输出的电信号需要经过检波、放大和模数转换等处理过程，电路复杂，设备成本较高。本实用新型旨在提供一种便携的，操作简单的检测装置，实现对机械设备部件之间的连接件等尺寸较小的精准检测，例如：用于叶片与叶轮的连接的叶片销钉，其截面的直径在6～12mm内，体积较小，且在机组运行时销钉承受极大的剪切应力，当销钉的材质不达标，硬度不够而发生断裂时，叶片与叶轮飞速运转过程中相互分离带来巨大的安全隐患。

本实用实施例提供的，检测装置，包括：供电单元，检测单元、MCU和显示单元。

供电模块与检测单元连接，用于为检测单元供电。为实现对待测元件的检测，检测单元具有容纳待测元件的容纳空间。检测模块应用电磁原理对待测元件进行磁导性质的检测，例如对前述销钉等体积较小的元件进行磁导性质的检测，通过检测结果判断待测元件的性质是否满足机械设备的安全需求。为便于对检测数据的直观观察以确定待测元件是否满足机械设备的安全需求，MCU分别与检测单元和显示单元连接，MCU用于对检测单元检测到的数据进行处理并整合成易于显示的能直观反应待测元件性质的数据，显示模块用于显示检测到的能够反映待测元件性质的数据。在本实用新型实施例中，该数据为振荡频率。

本实用新型实施例提供的检测装置，包括供电单元，检测单元、微控制单元和显示单元，结构简单，操作方便，能够实现对待测元件磁导性质的检测，进而确定待测元件材质是否满足机械设备的安全需求。

在一些可选实施例中，供电单元为锂电池，检测单元的工作电流小，且检测单元具有便携性，便于对体积较小的待测元件的检测，并且便于对机械设备的现场维修。在一些可选实施例中，供电单元的电路结构如图3所示，包括自锁开关，便于对检测单元的供电控制。

在一些可选实施例中，显示单元的型号为LCD1602。能够显示32个字符，便于对本实施例中检测单元检测结果的显示。LCD1602的引脚与MCU的引脚P00～P07、P22、P23、P24连接。

如图2所示是根据一实施例示出的一种检测单元的电路结构示意图。在一些可选实施例中，检测单元包括：用于容置待测元件的电磁感应线圈Lx、第一电容C7、第二电容C8、第三电容C9和运算放大器U3A。第一电容C7和第二电容C8并联与电磁感应线圈Lx组成L-C震荡回路，并通过第三电容C9耦合与运算放大器U3A的同相输入端连接，运算放大器U3A的输出端与MCU连接。

在实际的检测过程中，将待测元件放入电磁感应线圈Lx中，由MCU对LC振荡电路的振荡频率进行修正并处理成控制显示单元的信号，由显示单元显示振荡频率的数值，进而根据显示单元显示的振荡频率的值与满足机械设备安全需求的相应元件的设定频率值比较，以确定待测元件是否满足安全需求，避免安全事故的发生。

在一些具体实施例中，MCU的型号为AT89S52。具体的，如图1所示是根据一实施例示出的MCU的电路结构示意图。运算放大器U3A的输出端与MCU的引脚P35连接。

在一些可选实施例中，机械设备的工作环境温度有高有低，为保证检测装置能够满足对不同温度下机械设备元件的检测，选用工作温度范围较宽的运算放大器，具体的，运算放大器的型号为LM393。

在一些可选实施例中，第一电容C7和第二电容C8为可调电容器。根据不同的检测要求，调节第一电容C7、第二电容C8或同时调节第一电容C7和第二电容C8。

在一些具体实施例中，由MCU根据如下公式计算检测单元的振荡频率：

其中，F为检测单元的振荡频率，L为电磁感应线圈Lx的电感值，C为检测单元的电容值。具体的，C＝C1+C2；其中，C1为第一电容C7的电容值；C2为第二电容C8的电容值。针对不同检测要求，调整电感值和电容值，使得振荡频率F在500Hz～5000Hz范围内。

本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。