[发明专利]基于涡流技术和超声技术的便携式复合无损检测仪

说明书

基于涡流技术和超声技术的便携式复合无损检测仪，涉及对工业金属材料、电力和石化领域的管道、航空领域金属件进行扫描检测所用的无损检测仪。包括涡流探头、超声探头和无损检测主机设备；涡流探头通过对位于被测导体的缺陷位置时产生的涡流信号进行分析、处理，显示被测导体的缺陷状态；超声探头采用单个压电晶片产生的超声波进行探伤扫描；无损检测主机设备为集电子系统控制模块、信号采集处理模块、主控制器、人机交互模块于一体的主体设备。电子系统控制模块按照一定的规则和时序激发超声探头中的压电晶片；信号采集处理模块将涡流探头和超声探头输出的信号进行采集和处理；利用主控制器对人机交互模块进行参数的显示和设定，方便用户操作。

技术领域

本发明涉及工业金属材料、电力和石化领域的管道、航空领域金属件的无损检测领域，利用涡流检测和超声检测相结合的方式对被测材料进行探伤检测，通过人机交互界面显示被测材料是否有损伤。

背景技术

常用的无损检测方法有涡流检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测和超声检测五种方式。涡流检测具有检测速度快、表面亚表面检测灵敏度高，耐高温等优点；超声检测具有穿透力强、检验灵敏度高等优点；涡流检测和超声检测是发展最快、应用最广的两种无损检测方法。常规的涡流检测设备只具有涡流检测功能，检测对象仅仅局限于导电材料，且对金属材料深层的内部缺陷检测性能较差；常规的超声检测虽具有检测对象多样化、穿透能力强、检测速度快、灵敏度高等优点，也存在着探测结果受认为因素影响较大，探测表面需要清洗加工，对被测件形状要求较高等缺陷。将涡流检测和超声检测结合在一套检测设备中，在不同的检测对象中采用不同的检测方法，两种检测结果在同一台设备中显示，具有检测对象更为广泛、检测结果更直观准确的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于涡流技术和超声技术的便携式复合无损检测仪，将涡流检测和超声检测完美融合，应用于工业金属材料、电力和石化领域的管道、航空领域金属件的无损检测，能清楚直观地体现所检测部位的损伤情况。本发明解决了现有的同类产品存在的检测对象具有局限性、检测方法单一，检测速度慢、显示不清晰，不能准确直观确定探伤状况的问题。

基于涡流技术和超声技术的便携式复合无损检测仪，其特征包括超声探头(1)、涡流探头 (2)和无损检测主机设备(3)。超声探头(1)由超声扫描接口(4)、压电晶片(5)、超声线缆(6) 和超声与主机连接接口(7)构成；涡流探头(2)由激励绕组(8)、磁芯(9)、磁饱和器(10)、支架(11)、外壳(12)、涡流线缆(13)和涡流与主机连接接口(14)构成；无损检测主机设备(3) 由电子系统控制模块(15)、超声信号采集处理模块(16)、涡流信号采集处理模块(17)、主控制器(18)和人机交互模块(19)构成。超声探头(1)通过超声扫描接口(4)与被测材料(20)连接，将测到的超声波通过压电晶片(5)转化为电信号，以超声线缆(6)作为传输介质，超声与主机连接接口(7)输入至无损检测主机设备(3)；涡流探头(2)靠近被测材料(20)表面时，对其激励绕组(8)加以一定功率的交变信号，激励绕组(8)产生交变的电磁场，产生的输出信号以涡流线缆(13)作为传输介质，涡流与主机连接接口(14)输入至无损检测主机设备(3)；无损检测主机设备(3)接收到超声探头(1)、涡流探头(2)发过来的电信号，通过超声信号采集处理模块(16) 处理超声电信号，通过涡流信号采集处理模块(17)处理涡流电信号，处理后的信号进入主控制器(18)，主控制器(18)通过软件算法实现涡流探伤位置的显示，超声的动态聚焦、偏转等效果，在人机交互模块(19)上显示被测材料(20)的探伤状态，同时可在人机交互模块(19)上通过主控制器(18)操作设定相关操作的模式，超声探头(1)和涡流探头(2)按照此模式进行对被测材料(20)的探伤扫描。

本发明提供的便携式复合无损检测仪，将超声扫描技术，涡流技术、计算机控制技术、 FPGA技术，开关电源技术、低功耗技术等合为一体，实现对多种类型材料的扫描探伤检测功能。