带退磁功能的磁粉探伤仪的制作方法

本发明涉及机械工程无损检测设备技术领域，具体涉及一种带退磁功能的磁粉探伤仪。

背景技术：

磁粉探伤仪的基本原理是：当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。

但是，常规的磁粉探伤仪进行磁化检测后，会在铁磁性材料表面留有剩磁，为了避免剩磁影响工件的正常使用，需要通过其他的退磁设备进行退磁处理，至少需要两种设备、多人参与工作才能够完成缺陷检测，使得探伤过程非常繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带退磁功能的磁粉探伤仪，以克服目前探伤过程非常繁琐的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种带退磁功能的磁粉探伤仪，包括控制电路、执行电路、磁化电源、磁感线圈和磁芯，其中，所述磁感线圈缠绕在所述磁芯上；

所述控制电路与所述执行电路相连，所述控制电路用于产生退磁信号；

所述执行电路分别与所述磁感线圈和所述磁化电源相连，所述磁化电源用于产生磁化电流，所述执行电路用于在所述退磁信号的作用下逐渐延长截止时间，以使通过所述执行电路流至所述磁感线圈的磁化电流逐渐减小直到消失。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述控制电路包括开关子电路、方波生成子电路和信号生成子电路；

所述开关子电路和所述方波生成子电路分别与所述信号生成子电路相连；

所述方波生成子电路用于生成高电位持续时间逐渐减小的退磁方波；

所述信号生成子电路用于将所述退磁方波转换为占空比逐渐减小的PWM控制信号作为所述退磁信号。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述方波生成子电路包括第一控制芯片、二极管和第一电阻；

所述第一控制芯片与所述二极管的第一端相连，所述二极管的第二端与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述信号生成子电路相连。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述方波生成子电路包括第二控制芯片；

所述第二控制芯片的第一端与所述第一电阻的第二端相连；

所述第二控制芯片的第二端和所述第二控制芯片的第三端分别与所述执行电路相连；

所述第二控制芯片的第四端与所述开关子电路相连。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述开关子电路包括开关器件；

所述开关器件与所述第二控制芯片的第四端相连。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述执行电路包括第一执行子电路和第二执行子电路；

所述第一执行子电路和所述第二执行子电路均包括相连的放大单元和开关单元；

所述放大单元用于获取所述退磁信号并放大；

所述开关单元用于在放大的所述退磁信号的控制下逐渐延长关断时间，以使通过所述磁感线圈的所述磁化电流逐渐减小直到消失。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述第一执行子电路和第二执行子电路的放大单元均包括第二电阻和放大三极管，所述第二电阻的第一端与所述放大三极管的第一端相连，所述放大三极管的第二端与对应的所述开关单元相连；

其中，所述第一执行子电路中第二电阻的第二端与所述第二控制芯片的第二端相连，所述第二执行子电路中第二电阻的第二端与所述第二控制芯片的第三端相连。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述第一执行子电路和第二执行子电路的开关单元均包括第一功率开关、第二功率开关、第三电阻、第四电阻，所述第三电阻的第一端与对应的所述放大三极管的第二端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一功率开关的第一端相连，所述第一功率开关的第二端与所述磁化电源相连，所述第四电阻的第一端与所述第二功率开关的第一端相连，所述第一功率开关的第三端和所述第二功率开关的第二端相连作为输出节点，所述输出节点用于连接所述磁感线圈；所述第二功率开关的第三端接地；

其中，所述第一执行子电路中第四电阻的第二端与所述第二控制芯片的第二端相连，所述第二执行子电路中第四电阻的第二端与所述第二控制芯片的第三端相连。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述第一功率开关和所述第二功率开关均为N型功率开关；

所述N型功率开关的第一端为栅极，所述N型功率开关的第二端为漏极，所述N型功率开关的第三端为源极。

进一步地，以上所述的带退磁功能的磁粉探伤仪，所述磁芯为矽钢材质。

本发明的带退磁功能的磁粉探伤仪，包括控制电路、执行电路、磁化电源、磁感线圈和磁芯，控制电路与执行电路相连，控制电路用于产生退磁信号，执行电路分别与磁感线圈和磁化电源相连，磁化电源用于产生磁化电流，执行电路用于在退磁信号的作用下逐渐延长截止时间，以使通过执行电路流至磁感线圈的磁化电流逐渐减小直到消失。采用本发明的技术方案，在磁粉检测工作结束时，可以开启退磁功能，直接将工件上的剩磁退掉，只需要使用一个设备即可完成检测和退磁，携带方便，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的电路框图；

图2是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的结构图；

图3是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的电路框图，图2是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的结构图。

如图1和图2所示，本实施例的带退磁功能的磁粉探伤仪，包括控制电路10、执行电路11、磁化电源12、磁感线圈13和磁芯14，其中，磁感线圈13缠绕在磁芯14上。其中，控制电路10与执行电路11相连，执行电路11分别与磁感线圈13和磁化电源12相连。

在一种具体地实施方式中，磁芯14采用矽钢材料，经切割成如图2所示的“U型”，磁感线圈13采用0.8mm漆包线，两组磁感线圈13分别缠绕110圈。

磁化电源12用于产生磁化电流。在正常的检测过程中，可以将磁感线圈13与磁化电源12导通，缠绕在磁芯14上的磁感线圈13产生交流磁场进行探伤检测。探伤检测的过程本领域的技术人员参照现有技术即可，本实施例不做赘述。需要说明的是，本实施例的带退磁功能的磁粉探伤仪在磁粉检测工作结束时，可以开启退磁功能，直接将工件上的剩磁退掉。

具体地，本实施例的控制电路10能够产生退磁信号，执行电路11在退磁信号的作用下逐渐延长截止时间，以使通过执行电路11流至磁感线圈13的磁化电流逐渐减小直到消失，进而使得交流磁场逐渐减弱，工件表面磁场强度逐渐减弱到消失，实现工件的退磁。

本实施例的带退磁功能的磁粉探伤仪，包括控制电路10、执行电路11、磁化电源12、磁感线圈13和磁芯14，控制电路10与执行电路11相连，控制电路10用于产生退磁信号，执行电路11分别与磁感线圈13和磁化电源12相连，磁化电源12用于产生磁化电流，执行电路11用于在退磁信号的作用下逐渐延长截止时间，以使通过执行电路11流至磁感线圈13的磁化电流逐渐减小直到消失。采用本发明的技术方案，在磁粉检测工作结束时，可以开启退磁功能，直接将工件上的剩磁退掉，只需要使用一个设备即可完成检测和退磁，携带方便，操作简单。

图3是本发明带退磁功能的磁粉探伤仪一种实施例提供的电路图。

如图2和图3所示，本实施例的带退磁功能的磁粉探伤仪，控制电路10包括开关子电路101、方波生成子电路102和信号生成子电路103。

其中，开关子电路101和方波生成子电路102分别与信号生成子电路103相连。方波生成子电路102用于生成高电位持续时间逐渐减小，低电位持续时间逐渐变大的退磁方波，信号生成子电路103用于将退磁方波转换为占空比逐渐减小的PWM控制信号作为退磁信号。

具体地，如图3所示，本实施例的方波生成子电路102包括第一控制芯片U1、二极管D1和第一电阻R1。第一控制芯片U1与二极管D1的第一端相连，二极管D1的第二端与第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第二端与信号生成子电路103相连。在一种具体地实施方式中，二极管D1的第一端为阳极，二极管D1的第二端为阴极。第一控制芯片U1可以采用单片机，单片机的型号包括PIC16F1508等，本实施例不做限定。

进一步地，本实施例的方波生成子电路102包括第二控制芯片U2及其外围电路。第二控制芯片U2也可以采用单片机，单片机的型号包括PIC16F1508等，本实施例不做限定。

第二控制芯片U2使用1-16号引脚，其中1号引脚为1IN+，2号引脚为1IN-，3号引脚为CCMP，4号引脚为DIC，5号引脚为CI，6号引脚为R1，7号引脚为GND，8号引脚为CI，9号引脚为E1，10号引脚为E2，11号引脚为C2，12号引脚为VCC，13号引脚为CIRL，14号引脚为RFF，15号引脚为2IN-，16号引脚为2IN+。

第二控制芯片U2的4号引脚作为第二控制芯片U2的第一端与第一电阻R1的第二端相连，第二控制芯片U2的11号引脚作为第二控制芯片U2的第二端，第二控制芯片U2的8号引脚作为第二控制芯片U2的第三端，第二控制芯片U2的第二端和第二控制芯片U2的第三端分别与执行电路11相连，第二控制芯片U2的12号引脚和16号引脚作为第二控制芯片U2的第四端，第二控制芯片U2的第四端与开关子电路101相连。

此外，第二控制芯片U2的12号引脚还接入了12V的外部电源，第二控制芯片U2的外围电路包括若干电阻、电容和二极管，其连接关系如图3所示，本实施例不做赘述。

进一步地，本实施例的开关子电路101包括开关器件K及其外围电路，开关器件K与第二控制芯片U2的第四端相连。开关器件K的外围电路包括若干电阻、电容和三极管，其连接关系如图3所示，本实施例不做赘述。

进一步地，本实施例的执行电路11包括第一执行子电路111和第二执行子电路112。第一执行子电路111和第二执行子电路112均包括相连的放大单元和开关单元。第一执行子电路111和第二执行子电路112的放大单元和开关单元中的元器件相同，且元器件之间具有相同的连接关系。

第一执行子电路111和第二执行子电路112的放大单元均用于获取退磁信号并放大；第一执行子电路111和第二执行子电路112的开关单元均用于在放大的退磁信号的控制下逐渐延长关断时间，以使通过磁感线圈13的磁化电流逐渐减小直到消失。

如图3所示，第一执行子电路111和第二执行子电路112的放大单元均包括第二电阻R2和放大三极管Q，第二电阻R2的第一端与放大三极管Q的第一端相连，放大三极管Q的第二端与对应的开关单元相连；放大三极管Q的第三端接地，放大三极管Q的第三端还通过电阻与放大三极管Q的第一端相连。

其中，第一执行子电路111中第二电阻R2的第二端与第二控制芯片U2的第二端相连，第二执行子电路112中第二电阻R2的第二端与第二控制芯片U2的第三端相连。

进一步地，第一执行子电路111和第二执行子电路112的开关单元均包括第一功率开关T1、第二功率开关T2、第三电阻R3、第四电阻R4，第三电阻R3的第一端与对应的放大三极管Q的第二端相连，第三电阻R3的第二端与第一功率开关T1的第一端相连，第一功率开关T1的第二端与磁化电源12相连，第四电阻R4的第一端与第二功率开关T2的第一端相连，第一功率开关T1的第三端和第二功率开关T2的第二端相连作为输出节点A，输出节点A用于连接磁感线圈13，即第一执行子电路111的输出节点A和第二执行子电路112的输出节点A与磁感线圈13的两端相连，第二功率开关T2的第三端接地。

其中，第一执行子电路111中第四电阻R4的第二端与第二控制芯片U2的第二端相连，第二执行子电路112中第四电阻R4的第二端与第二控制芯片U2的第三端相连。

此外，第一执行子电路111和第二执行子电路112还包括若干电阻和二极管，其连接关系如图3所示，本实施例不做赘述。

在一种具体地实施方式中，放大三极管Q为NPN型三极管，NPN型三极管的第一端为基极，NPN型三极管的第二端为集电极，NPN型三极管的第三端为发射极。

在一种具体地实施方式中，第一功率开关T1和第二功率开关T2可以采用IGBT或MOSFET器件等。但是，本发明并不限定于IGBT器件和MOSFET器件，也可以采用其它可控开关实现。本实施例以第一功率开关T1和第二功率开关T2均为N沟道MOSFET为例进行说明，N沟道MOSFET的第一端为栅极，N沟道MOSFET的第二端为漏极，N沟道MOSFET的第三端为源极。

具体地，第二控制芯片U2的第二端和第二控制芯片U2的第三端输出占空比逐渐减小的PWM控制信号作为退磁信号，使得第一执行子电路111和第二执行子电路112的第一功率开关T1和第二功率开关T2的导通时间均逐渐减小，关断时间均逐渐加大，使通过磁感线圈13的电流逐渐减小到消失，实现工件的退磁。

还需要说明的是，第一执行子电路111和第二执行子电路112的第一功率开关T1和第二功率开关T2可以设置在如图2所示的S1处，第一控制芯片U1和第二控制芯片U2可以设置在如图2所示的S2处，磁化电源12可以设置在电源板16上，本实施例的除磁感线圈13和磁芯14外的其他部件可以设置在外壳15内，如图2所示。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。