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用于涡流检测的主要电路
双击自动滚屏 发布者:chianweld 发布时间:1/25/2007 阅读:6389

 

用于涡流检测的主要电路

 

 

涡流检测设备种类很多,按检测目的不同可分为导电仪、测厚仪和探伤仪,它们的电路型式也各不相同。但是在检测时为了把试件中待测因素通过检测线圈的阻抗变化反映出来,它们需要完成一些相同任务:①产生激励信号,②检测涡流信号,③鉴别影响因素,④指示检测结果。因此基本组成大致相同,可如图1所示。涡流检测的电子电路主要分两大部分即:①基本电路:包括振荡器、信号检出电路、放大器、显示器和电源,这些是几乎所有涡流检测仪都具有的;②信号处理电路:即鉴别影响因素和抑制干扰的电路,这些是随检测目的不同而异的。本节将对主要电路作用作简单叙述,另一些电路将在以下各节结合应用作相应的叙述。

1  振荡器

常配以功率放大器,用以向激励线圈提供所需频率及幅度的电流,以便在试件中感生所需强度的涡流。原则上可采用符合要求的任何型式的正弦振荡、频率稳定度可达10-4优点。当频率稳定度要求更高时可采用晶体振荡器,当要求频率较低时,则常采用RC振荡器。

2  放大器

在正常情况下涡流检测线圈中所产生的信号(载波信号)在出现有关参量变化时其幅度及/或相位可作相应的改变(调制),但这种调制量常是很小的,信号必须经相当大的放大。对这种放大器的要求是:①输入级有低的噪声,②宽的动态范围,③低的畸变。这种放大器常是分立元件和集成电路的组合,集成电路具有高而稳定的增益、尺寸小、直流漂移小等优点,缺点是较之分立元件噪声高。

3  抑制电路

为抑制无关信号可采用很多方法,例如信号插入法就可将三个不同信号相加使所得净信号为零。如图2所示,此时仅需一个移相器,其余控制器可为电位器。

4  检出电路

在线圈信号被放大到合适大小后必须予以处理以提取出由有关参量所施加的调制,即需要用检出电路来解调,这可用幅度探测器、相敏探测器。

最普通的幅度探测器是二极管探测器。简单二极管探测器的动态范围在低端受限于非理想的限幅响应,在高端则受限于驱动电路所提供的最大电压,现今有高线性的幅度探测器可供利用。

在涡流检测系统中相敏探测器可用于辨别由不同源引起的信号改变,图3为单二极管相敏探测器原理图。在典型的相敏涡流检测系统中常采用两个相敏探测器如图4所示。可调移相器使提供给相敏探测器的参考电压的相位提前或滞后,使无关信号的抑制成为可能;分相器用于产生两个相位探测器参考信号,两者的相位分离90°,当此两相位探测器的输出加到示波器的两对偏转板上时,荧光屏直接显示电相位角,这种两维的信号相位显示即为阻抗平面图或称相位显示图。

 

5  信号显示

在示波器上良好的相位显示图可给出涡流信号的最大信息。

在试验程序已很好确定或当只需显示重要情况响应的大小时,可采用简单和便宜的输出指示装置,如各式电表就已足够。

当希望以两维形式显示相位信息而阴极射线管显示因尺寸或功率消耗又不能实用时,可采用点矩阵显示,它包含一两维的基元阵。复杂的电子线路可接收通常去阴极射线管偏转板的模拟信号并将之转换成适合于触发点矩阵显示的行和列驱动器,点矩阵显示可采用液晶技术,可给出与阴极射线管基本相同的信息,只是分辨力稍低(受限于可用的基元数),较适用于对信号细节不作要求的场合。

 
 
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