本發明專利技術公開了一種采用磁致伸縮扭轉超聲導波的鋼管無損檢測系統。被測鋼管依次安裝磁致伸縮帶材、磁致伸縮扭轉超聲導波探頭和高壓氣囊，探頭電纜的一端與磁致伸縮扭轉超聲導波探頭連接，另一端分別與脈沖放大模塊和信號調理模塊連接，信號調理模塊依次與信號處理模塊和嵌入式顯示模塊連接，嵌入式控制模塊與控制脈沖放大模塊連接。當脈沖放大模塊信號經過磁致伸縮扭轉超聲導波探頭時，在被測鋼管中產生扭轉超聲導波在鋼管中傳播，當遇到鋼管缺陷時，反射的超聲導波被探頭接收并經信號調理模塊和信號處理模塊進行信號處理，將鋼管缺陷在嵌入式顯示模塊顯示。本發明專利技術實現對鋼管立柱的腐蝕、端面、長度等進行無損檢測，檢測效率高，方便可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋼管無損檢測系統，尤其是涉及一種采用磁致伸縮扭轉超聲導波的鋼管無損檢測系統。
技術介紹
鋼管在工業、交通等很多領域被廣泛應用。在很多應用場合，鋼管立柱的服役狀況、是否有腐蝕破損對企業、人民的財產生命有很大影響，一些腐蝕嚴重的鋼管立柱很難保證在發生危險情況時的正常工作。比如在高速公路上用的護欄，就算護欄沒有腐蝕破損，如果護欄埋入地底的深度不夠，也不能保證護欄的正常工作；如果護欄因長時間戶外服役產生一些裂紋、腐蝕等狀況，也不能保證護欄的正常工作。還有像好多戶外鋪設的氣管、油管等，也需要對其服役狀況進行檢測。·專利號200610003437. 6公布了采用沖擊彈性波測量護欄鋼管立柱埋深的檢測設備及檢測方法，采用發振錘激發彈性波，這樣激發出的波具有隨機性且傳播距離不遠，并且此方法只能檢測埋深。專利號200710053532. I公布了基于磁致伸縮扭轉波檢測導磁構建缺陷的裝置，其中采用永磁體及線圈的方式激發出扭轉波，結構體積大、使用不方便，并且激勵和接收分別采用不同的探頭。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種采用磁致伸縮扭轉超聲導波的鋼管無損檢測系統，采用在鋼管立柱中激勵出扭轉超聲導波并分析扭轉超聲導波在鋼管立柱中的傳播，得出鋼管立柱的腐蝕、端面、長度等信息，達到對鋼管立柱無損檢測。本專利技術采用的技術方案是 本專利技術包括信號處理模塊，嵌入式控制模塊，脈沖放大模塊，探頭電纜，磁致伸縮扭轉超聲導波探頭，磁致伸縮帶材，高壓氣囊，信號調理模塊，嵌入式顯示模塊，壓縮空氣泵；將磁致伸縮帶材包裹在被測鋼管表層，將磁致伸縮扭轉超聲導波探頭包裹在磁致伸縮帶材的表層，用高壓氣囊包裹在磁致伸縮扭轉超聲導波探頭的表層，探頭電纜的一端與磁致伸縮扭轉超聲導波探頭連接，探頭電纜的另一端分別與脈沖放大模塊和信號調理模塊連接，信號調理模塊依次與信號處理模塊和嵌入式顯示模塊連接，嵌入式控制模塊與控制脈沖放大模塊連接。所述嵌入式控制模塊主要是由DSP芯片tms320f28069和直接數字頻率合成芯片AD9833、集成雙運放ADA4896及其外圍電路組成；DSP芯片tms320f28069通過spi接口與AD9833通信，控制AD9833輸出脈沖波形，AD9833的輸出脈沖波形經過ADA4896進行一級放大，輸入到脈沖放大模塊。所述信號處理模塊包括DSP芯片tms320f28069，DSP芯片tms320f28069上的一個Α/D轉換部件把信號調理模塊輸出的連續的模擬信號轉換為數字信號，對信號進行數值平均，運行數字濾波算法得到有用信號，信號處理模塊輸出的信號通過USB接口輸入到嵌入式顯示模塊。所述信號調理模塊主要是由兩部分組成，第一部分是由運算放大器組成的放大電路，第二部分是由兩片Ltl994ims8組成的差分帶通濾波器，經過濾波的信號輸入到信號處理模塊。所述嵌入式顯示模塊是由ARM嵌入式處理器AM3517AZERA和FLASH芯片和兩片SDRAM芯片及其它外圍電路組成，并且裝載嵌入式Iinux操作系統，通過在嵌入式Iinux操作系統上進行應用編程；嵌入式處理器AM3517AZERA通過USB接口從信號處理模塊中的DSP芯片tms320f28069的USB接口讀取信號處理模塊輸出的數據，再由嵌入式顯示模塊中的LCD控制控制單元控制TFT液晶顯示屏，將數據顯示在液晶屏上。本專利技術具有的有益效果是 本專利技術可以實現對鋼管立柱的腐蝕、端面、長度等進行無損檢測，檢測效率高，方便可 靠。極大的提高了鋼管立柱的預先檢測準確型。附圖說明圖I是本專利技術總體示意圖。圖2是嵌入式DSP圍電路圖。圖3是信號調理模塊中的濾波電路圖。圖4是嵌入式控制模塊中的直接數字頻率合成電路圖。圖5嵌入式顯示模塊框圖。圖中1、信號處理模塊，2、嵌入式控制模塊，3、脈沖放大模塊，4、探頭電纜，5、磁致伸縮扭轉超聲導波探頭，6、磁致伸縮帶材，7、被測鋼管，8、高壓氣囊，9、信號調理模塊，10、嵌入式顯示模塊，11、壓縮空氣泵。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖I所示，本專利技術包括信號處理模塊1，嵌入式控制模塊2，脈沖放大模塊3，探頭電纜4，磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5，磁致伸縮帶材6，高壓氣囊8，信號調理模塊9，嵌入式顯示模塊10，壓縮空氣泵11 ;將磁致伸縮帶材6包裹在被測鋼管7表層，將磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5包裹在磁致伸縮帶材6的表層，用高壓氣囊8包裹在磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5的表層，探頭電纜4的一端與磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5連接，探頭電纜4的另一端分別與脈沖放大模塊3和信號調理模塊9連接，信號調理模塊9依次與信號處理模塊I和嵌入式顯示模塊10連接，嵌入式控制模塊2與控制脈沖放大模塊3連接。如圖4、圖2所示，所述嵌入式控制模塊2主要是由DSP芯片tms320f28069和直接數字頻率合成芯片AD9833、集成雙運放ADA4896及其外圍電路組成；DSP芯片tms320f28069通過spi接口與AD9833通信，控制AD9833輸出脈沖波形，AD9833的輸出脈沖波形經過ADA4896進行一級放大，輸入到脈沖放大模塊3。如圖2所示，所述信號處理模塊I包括DSP芯片tms320f28069，DSP芯片tms320f28069上的一個Α/D轉換電路把信號調理模塊9輸出的連續的模擬信號轉換為數字信號，對信號進行數值平均，運行數字濾波算法得到有用信號，信號處理模塊I輸出的信號通過USB接口輸入到嵌入式顯示模塊10。如圖3所示，所述信號調理模塊9主要是由兩部分組成，第一部分是由運算放大器AD811組成的三級同相放大電路，第二部分是由兩片Ltl994ims8組成的差分帶通濾波器，經過濾波的信號輸入到信號處理模塊I。如圖5所示，所述嵌入式顯示模塊10是由ARM嵌入式處理器AM3517AZERA和FLASH芯片和兩片SDRAM芯片及其它外圍電路組成，并且裝載嵌入式Iinux操作系統，通過在嵌入式Iinux操作系統上進行應用編程；嵌入式處理器AM3517AZERA通過USB接口從信號處理模塊I中的DSP芯片tms320f28069的USB接口讀取信號處理模塊輸出的數據，再由嵌入式顯示模塊10中的LCD控制控制單元控制TFT液晶顯示屏，將數據顯示在液晶屏上。如圖I所示，將磁致伸縮帶材6包裹在被測鋼管7表層，將磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5包裹在磁致伸縮帶材6的表層，用高壓氣囊8包裹在磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5 的表層，開啟空氣泵11對高壓氣囊8充氣，當高壓氣囊壓力達到2. 5Mpa時停止充氣，這樣從里到外依次是磁致伸縮帶材6、磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5、高壓氣囊8。高壓氣囊8的作用是將磁致伸縮帶材6與磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5壓緊使其緊貼被測鋼管7表面。如圖I所示，探頭電纜4從磁致伸縮扭轉超聲導波探頭5連接到脈沖放大模塊3和信號調理模塊9。開啟嵌入式顯示模塊10，并且在嵌入式顯示模塊10中設置輸出波形為頻率60KHz方波，周期數為4，這些參數被圖5中嵌入式ARM芯片AM3517AZERA的USB接口傳輸到嵌入式控制模塊2并控制脈沖放大模塊3輸出。嵌入式控制模塊2控制脈沖放大模塊3輸出信號的同時，控制信號處理模塊I的Α/D轉換電路開始采集信號調理模塊9輸入的信號。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種采用磁致伸縮扭轉超聲導波的鋼管無損檢測系統，其特征在于：包括信號處理模塊（1），嵌入式控制模塊（2），脈沖放大模塊（3），探頭電纜（4），磁致伸縮扭轉超聲導波探頭（5），磁致伸縮帶材（6），高壓氣囊（8），信號調理模塊（9），嵌入式顯示模塊（10），壓縮空氣泵（11）；將磁致伸縮帶材（6）包裹在被測鋼管（7）表層，將磁致伸縮扭轉超聲導波探頭（5）包裹在磁致伸縮帶材（6）的表層，用高壓氣囊（8）包裹在磁致伸縮扭轉超聲導波探頭（5）的表層，探頭電纜（4）的一端與磁致伸縮扭轉超聲導波探頭（5）連接，探頭電纜（4）的另一端分別與脈沖放大模塊（3）和信號調理模塊（9）連接，信號調理模塊（9）依次與信號處理模塊（1）和嵌入式顯示模塊（10）連接，嵌入式控制模塊（2）與脈沖放大模塊（3）連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：駱蘇軍，鄭俊翔，楊斌，俞哲旦，江亦寧，楊堃，
申請(專利權)人：杭州浙大精益機電技術工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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