脉冲涡流检测仪系统设计方案

脉冲涡流检测仪系统设计方案一、概述脉冲涡流是近几年发展起来的一种新的无损检测方法,可以用来对表面和近表面裂纹进行定量检测。由于脉冲涡流的频谱很宽,因此只需一次扫描就可以检测出被测试件上不同深度的裂纹。脉冲涡流由于其出众的检测能力,目前在金属结构的无损评估领域得到了广泛的应用。该系统具有精度高、操作方便、便于携带的优点。二、主要技术指标扫描宽度：10cm；缺陷深度：10mm；扫描速率：60cm/秒左右；三、检测原理脉冲涡流的激励电流为一个脉冲,通常为具有一定占空比的方波。施加在探头上的激励方波会感应出脉冲涡流在被测试件中的传播,根据电磁感应原理,此脉冲涡流又会感应出一个快速衰减的磁场,随着感生磁场的衰减,检测线圈上就会感应出随时间变化的电压,由于脉冲包含很宽的频谱,感应的电压信号中就包含重要的缺陷深度信息。脉冲涡流一般使用峰值、峰值时间和过零时间这三个特征参数来实现对裂纹的定量检测,其时域波形及典型特征参数如图1所示。图1图1中峰值是指脉冲涡流时域瞬态波形的最大值,峰值时间是指从脉冲的上升沿激励开始到脉冲涡流感应信号达到峰值点的时间间隔,过零时间是指从脉冲的上升沿激励开始到脉冲涡流感应信号过零点的时间间隔。由于峰值扫描波形的极大值与极小值之间的时间间隔随裂纹长度的变化而变化,时域瞬态波形的过零时间随裂纹深度的变化而变化,基于以上原理就可以得到裂纹长度和深度的定量信息。四、总体设计1．功能设计测量结构表面缺陷的长度和深度。2．系统组成该系统主要由脉冲涡流探头、激励电路、感应信号处理电路、信号DSP计算机分析和LCD图象显示组成。系统框图如图2所示。图23．系统设计（1）脉冲发生电路脉冲发生电路采用脉冲信号发生技术来产生激励脉冲。由NE555模块产生方波信号，经过集成功率放大器后驱动激励线圈。（2）感应信号处理电路从感应线圈得到的信号经过带通滤波器进行滤波，然后由放大器放大，传输到DSP信号处理器。（3）DSP信号处理与显示采用DSP处理器对感应信号分析，将结果以图象方式显示在LCD液晶显示屏上。