一种基于低频电磁的全自动缺陷检测装置的制作方法

本实用新型提出了一种基于低频电磁的全自动缺陷检测装置，属于电磁无损检测领域。

背景技术：

锅炉、压力容器与管道等特种设备需长时间处于高温高压等恶劣环境下工作，其内部或表面受到腐蚀和应力后容易造成疲劳、损失甚至形成极大的安全隐患，近年来关于承压等特种设备由于内部或表面开裂导致的重大安全事故时有发生，因此对其进行早期的损失机理及快速检测诊断意义重大。

对腐蚀等缺陷的检测，现有无损检测方法如射线、超声和磁粉等都有各自的不足，射线检测技术有一定辐射风险，检测耗时大，检测成本高；超声波检测技术受工件表面光滑度的影响，检测结果很难被永久记录；磁粉检测技术须预先对工件表面进行处理，检测时可能会对工件造成一定伤害。低频涡流检测方法因为具有速度快、重量轻、操作强度较小、对表面要求较低、可成像显示等优点，近年来越来越多地被应用到管道等特种设备的在线检测。如专利申请号为201610527896.8，专利名称为一种基于低频电磁的便携式铁磁材料缺陷检测装置的发明专利，无需信号发生器和示波器，在保证检测精度的情况下提高了便携性。但是一般都要通过人工进行检查，需要手动推动检测装置，并且遭遇不平整表面时霍尔元件的提离高度改变，会增大测量误差，这种检测容易出现漏检和错检的现象，而且劳动强度大，工作效率低，使用不方便。因此，如何设计一种能够基于低频电磁的全自动缺陷检测装置成为本领域技术人员亟待解决的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于低频电磁的全自动缺陷检测装置，以解决上述背景技术中提出的人工检测金属试件缺陷比较麻烦和效率低下的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：基于低频电磁的全自动缺陷检测装置，其特征在于：由电源模块（1）、微处理器（2）、功率放大模块（3）、激励线圈（4）、磁轭（5）、霍尔元件组（6）、无线通信模块（7）、驱动模块（8）、自动提离高度校准装置（9）、GPS模块（10）和小车车体（11）组成；电源模块（1）给微处理器（2）、驱动模块（8）、自动提离高度校准装置（9）和GPS模块（10）供电；驱动模块（8）带动小车车体（11）前进；自动提离高度校准装置（9）由车身高度传感器和升降台构成，当小车前进时，车身高度传感器能够检测表面不平整的程度，自动升降扫查小车的车身高度，从而保持霍尔元件组（6）提离高度不变，减小测量误差；GPS模块（10）将位置信息实时传递给基于STM32开发板的微处理器（2）；同时微处理器（2）产生一个频率范围为0-100Hz的正弦信号，经过功率放大模块（3）放大后，正弦信号经过缠绕在材料为锰锌铁氧体的磁轭（5）上的激励线圈（4）后在自由空间产生磁力线分布，缺陷会使磁场发生变化；霍尔元件组（6）由前后两个霍尔元件构成，霍尔元件为A1395SEHLT-T；霍尔元件组（6）能感应出磁场的变化，并将检测到的信号采集给微处理器（2）进行处理；霍尔元件组（6）检测磁场变化采用差分信号结合相位比较法，霍尔元件组（6）中前端的霍尔元件遭遇缺陷时产生的信号和后端还未遭遇缺陷产生的信号经过差分放大电路后得到差分信号，并且与无缺陷的检测信号间存在相位差，将差分信号运用自相关算法进行相位比较，就可以确切地得到缺陷存在的信息；无线通信模块（7）为SIM900A模块，微处理器（2）与SIM900A之间采用SPI串口通讯，微处理器（2）通过串口发送AT命令来控制SIM900A，实现检测结果和位置信息的的实时发送。

本实用新型的有益效果为：所述一种基于低频电磁的全自动缺陷检测装置不受时间、空间等环境因素的影响，能自动校准霍尔元件的提离高度进行缺陷检测，并实时发送位置信息和检测结果，在保证检测精度的情况下提升了检测效率，具有自动化程度高，检测速度快，灵敏度高，成本低等特点。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于低频电磁的全自动缺陷检测装置示意图。

具体实施方式

如图1所示，基于低频电磁的全自动缺陷管道检测装置，由电源模块（1）、微处理器（2）、功率放大模块（3）、激励线圈（4）、磁轭（5）、霍尔元件组（6）、无线通信模块（7）、驱动模块（8）、自动提离高度校准装置（9）、GPS模块（10）和小车车体（11）组成；电源模块（1）给微处理器（2）、驱动模块（8）、自动提离高度校准装置（9）和GPS模块（10）供电；驱动模块（8）带动小车车体（11）前进；自动提离高度校准装置（9）由车身高度传感器和升降台构成，当小车前进时，车身高度传感器能够检测表面不平整的程度，自动升降扫查小车的车身高度，从而保持霍尔元件组（6）提离高度不变，减小测量误差；GPS模块（10）将位置信息实时传递给基于STM32开发板的微处理器（2）；同时微处理器（2）产生一个频率范围为0-100Hz的正弦信号，经过功率放大模块（3）放大后，正弦信号经过缠绕在材料为锰锌铁氧体的磁轭（5）上的激励线圈（4）后在自由空间产生磁力线分布，缺陷会使磁场发生变化；霍尔元件组（6）由前后两个霍尔元件构成，霍尔元件为A1395SEHLT-T；霍尔元件组（6）能感应出磁场的变化，并将检测到的信号采集给微处理器（2）进行处理；霍尔元件组（6）检测磁场变化采用差分信号结合相位比较法，霍尔元件组（6）中前端的霍尔元件遭遇缺陷时产生的信号和后端还未遭遇缺陷产生的信号经过差分放大电路后得到差分信号，并且与无缺陷的检测信号间存在相位差，将差分信号运用自相关算法进行相位比较，就可以确切地得到缺陷存在的信息；无线通信模块（7）为SIM900A模块，微处理器（2）与SIM900A之间采用SPI串口通讯，微处理器（2）通过串口发送AT命令来控制SIM900A，实现检测结果和位置信息的的实时发送。