專利名稱：渦流儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種儀器，具體涉及到一種磁場產(chǎn)生渦流檢驗鋼球的缺陷的儀 器。
技術(shù)背景 在現(xiàn)代化的社會中，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，對生產(chǎn)的各種產(chǎn)品的質(zhì)量也要求越來越 高，就生產(chǎn)鋼球的廠家來說，不可避免的生產(chǎn)出一些不符合要求的鋼球，不符合要求的鋼球 有很多的缺陷，如裂縫、麻點、平頭、凹坑、銹斑等等。用人工的檢測顯然是不可取的，我們需 要一種能夠快速檢測出不符合要求的鋼球的裝置
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，克服了上述缺點，提供了一種 能夠快速檢測有缺陷鋼球的渦流儀。 為了達到上述目的本實用新型提供的渦流儀，包括激勵單元、控制單元、探頭I、
n、濾波器、補償器、放大器、檢波放大器、相敏檢波器、耦合器i、 ii和移相器，所述激勵單
元通過耦合器I分別連接補償器和探頭1，該激勵單元還通過移相器連接相敏檢波器、以及
連接探頭II ;所述探頭I通過耦合器II連接補償器，所述探頭II通過檢波放大器連接控 制單元；所述補償器通過放大器連接相敏檢波器；所述相敏檢波器通過濾波器連接控制單 元。 所述激勵單元包括提供穩(wěn)定信號的晶體振蕩器和功率放大器。 所述晶體振蕩器為石英晶體振蕩器。 所述功率放大器為串接式功率放大器。 所述控制單元由控制器控制連接電磁鐵和斷流報警器組成。 所述探頭為點狀差動式探頭。 所述探頭由一根鐵氧體磁棒，并在該磁棒上分別繞激勵線圈和測量線圈組成；所 述測量線圈的繞組按差動聯(lián)接。 根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本實用新型利用電磁志應(yīng)原理能夠?qū)︿撉虍a(chǎn)品進行無
損探傷。能夠用來檢驗鋼球的缺陷，如裂縫、麻點、平頭、凹坑、銹斑等等。
同時本實用新型與自動展開、自動進料、自動分選等機械裝置相配合，能夠進行自
動檢測，為鋼球生產(chǎn)廠家，提供了一種新型、快捷有效的檢測裝置，大大提供廠家的生產(chǎn)效率。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實用新型控制單元的電路原理圖。[0016] 圖3為本實用新型的鋼球展開示意圖。 圖4為本實用新型配套的分選機構(gòu)示意圖。 圖5為本實用新型配套的檢測機構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。 本實用新型利用的是交變磁場中的導(dǎo)體在電磁感應(yīng)的作用下導(dǎo)體中會產(chǎn)生閉合 渦流狀的電流，渦流又感應(yīng)產(chǎn)生磁場，這磁場與原磁場方向相反，導(dǎo)體中物理性質(zhì)的變化都 能影響渦流的流動，合成磁場也發(fā)生變化，我們通過探頭接收這個磁場，配以電子線路加以 放大和鑒別，就能查出導(dǎo)體中物理性質(zhì)的變化來檢測鋼球。 基于上述原理本實用新型提供的渦流儀，如圖1所示，整體包括激勵單元、控制單
元、探頭i、 n、濾波器、補償器、放大器、檢波放大器、相敏檢波器、耦合器i、 ii和移相器。 其中激勵單元通過耦合器I分別連接補償器和探頭I，該激勵單元還通過移相器 連接相敏檢波器、以及連接探頭II。 探頭I通過耦合器II連接補償器，探頭II通過檢波放大器連接控制單元。 補償器通過放大器連接相敏檢波器；所述相敏檢波器通過濾波器連接控制單元。 整個裝置中的激勵單元包括提供穩(wěn)定信號的晶體振蕩器和功率放大器；晶體振蕩 器為石英晶體振蕩器，而功率放大器為串接式功率放大器。 控制單元由控制器控制連接電磁鐵和斷流報警器組成。 探頭為點狀差動式探頭，其由一根鐵氧體磁棒，并在該磁棒上分別繞激勵線圈和 測量線圈組成；所述測量線圈的繞組按差動聯(lián)接。 基于上述技術(shù)方案，本實用新型具體實施如下本實用新型的探頭I采用由一根(pL2xl2的鐵氧體磁棒，并在該磁棒上分別繞有
激勵線圈與測量線圈組成，激勵線圈接上交變信號既產(chǎn)生磁場，將探頭靠近鋼球的表面，在 金屬表面感應(yīng)出渦流，引起渦流的變化的因素有金屬表面的裂痕，試樣電導(dǎo)率和導(dǎo)磁率的 差別，試樣的形狀尺寸，探頭的距離等。 探頭I接收來的信號由耦合器把磁場變化的信號轉(zhuǎn)換成電信號，耦合器通過連接 補償器連接放大器，補償器由WL補償和R補償器兩部分組成，它們的原邊L1， L2串聯(lián)由同 一激勵單元供電，由于WL補償器呈電感性，而R補償器呈電阻性，因而把WL補償器和R補 償器串聯(lián)起來時，調(diào)節(jié)WL補償器和R補償器中的銅片可調(diào)出任意的相位，任意幅度的電壓， 從而抵消探頭的不平衡電勢。 把耦合器送出的信號先進行補償，然后送到放大器進行放大，放大可以分為前置
放大、選頻放大和相敏檢波放大，選頻放大的目的是提高儀器的抗干擾的能力，為了提高儀
器的抗干擾的能力，然后通過一級選頻網(wǎng)絡(luò)，以使放大的中心的頻率與晶振取得一致，提高
信噪比。信號然后通過相敏檢波器進行檢波，相敏檢波器由相敏變壓器和四個二極管組成，
通過檢波器所得的裂紋信號由差分放大二級放大，然后輸出提供給濾波器。 濾波器部分由低通和高通濾波器組成，每一級低通有二級T形濾波和兩個電容的
正負反饋組成，正反饋提高濾波特性陡度，每一級高通由二級T形濾波和兩個電阻正反饋組成。 控制單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其主要包括控制器、斷流報警器和電磁鐵，主要用來 實現(xiàn)整個鋼球裂紋渦流檢測儀的邏輯動作。它主要完成在同步脈沖作用下進行時間控制； 斷流時音響電路報警；裂縫信號來到時，觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)，電磁鐵動作，控制單元電路，由光 電轉(zhuǎn)換器、六反相器和四與非門組成。同步信號產(chǎn)生一定周期的脈沖信號，控制YF1與非門 的開啟，當(dāng)同步信號經(jīng)FX4反相器反相以及裂紋信號都為高電平時，加到Y(jié)F1與非門的輸入 端，使YF1輸出為低電平，從而觸發(fā)雙穩(wěn)態(tài)反轉(zhuǎn)，為電磁鐵動作提供驅(qū)動信號，當(dāng)同步輸出 為高電平時電磁鐵動作。FX5、 R2、 C2、 YF2組成同步延時電路，使雙穩(wěn)態(tài)在下次檢測時恢復(fù) 到原始狀態(tài)。當(dāng)斷流時，F(xiàn)X1輸出低電平，使BG7. 8截止，電源對Cl充電，當(dāng)充電到FX2開 啟電平時，BG9. 10導(dǎo)通既音響電路接通，指示燈亮，喇叭發(fā)出報警聲。C3R3為延時電路，其 作用是延長電磁鐵動作時間。 本實用新型還配有自動展開、自動分選、自動測振等機械裝置。被測件鋼球通過展 開輪以子午線展開，機械掃描方式進行的，展開原理如圖3所示。被檢測鋼球29被夾持在 驅(qū)動輪25、展開輪24和支撐輪22之間。驅(qū)動輪25帶動被測鋼球29，并通過被測鋼球29 帶動展開輪24和支撐輪22 —起高速旋轉(zhuǎn)，探頭27固定在鋼球29的上方對其進行檢測。 由于被檢測鋼球表面的某種缺陷使鋼球在一個檢測周期內(nèi)不能充分的展開，既鋼 球轉(zhuǎn)速可能較低或根本不轉(zhuǎn)，使鋼球的某些缺陷部分進不了探頭的檢測區(qū)域，這時缺陷球 當(dāng)好球通過如圖4所示的分選機構(gòu)能可靠排除這種誤檢。圖中30為分選門、31為輸出道襯 墊、32為電磁閥。其原理是具有某一旋轉(zhuǎn)速度的鋼球接觸一個傾斜的輸出道襯墊31，球旋 轉(zhuǎn)的方向與襯墊的傾斜方向相反，不管它是由于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的動能向下或向上運動，還是保 持不動，都取決于傾角a的大小和襯墊的摩擦系數(shù)f，如果tga 〈f，球就在滾道上滑動接 著遲緩運動到停止。如果球能通過R點說明是好球，否則為廢球。 當(dāng)被測球有較大的缺陷時，它會影響球的正常的滾動，球表面的子午線得不到充 分的展開，如圖5所示的檢測機構(gòu)來解決既鋼球29上出現(xiàn)缺陷，當(dāng)它與驅(qū)動輪25、展開輪 24和支撐輪22接觸時水平面將產(chǎn)生振動，在展開輪24的延伸臂33上裝有一個測振器34， 它將微振信號輸入電子線路進行鑒別和放大然后打開分選門30，把這缺陷球掉入廢球箱中。 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求渦流儀，包括激勵單元、控制單元、探頭I、II、濾波器、補償器、放大器、檢波放大器、相敏檢波器、耦合器I、II和移相器，其特征在于所述激勵單元通過耦合器I分別連接補償器和探頭I，該激勵單元還通過移相器連接相敏檢波器、以及連接探頭II；所述探頭I通過耦合器II連接補償器，所述探頭II通過檢波放大器連接控制單元；所述補償器通過放大器連接相敏檢波器；所述相敏檢波器通過濾波器連接控制單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的渦流儀，其特征在于所述激勵單元包括提供穩(wěn)定信號的晶體振 蕩器和功率放大器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的渦流儀，其特征在于所述晶體振蕩器為石英晶體振蕩器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的渦流儀，其特征在于所述功率放大器為串接式功率放大器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的渦流儀，其特征在于所述控制單元由控制器控制連接電磁鐵和 斷流報警器組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的渦流儀，其特征在于所述探頭為點狀差動式探頭。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6的渦流儀，其特征在于所述探頭由一根鐵氧體磁棒，并在該磁 棒上分別繞激勵線圈和測量線圈組成；所述測量線圈的繞組按差動聯(lián)接。
專利摘要本實用新型公開了一種渦流儀，該裝置中的激勵單元通過耦合器I分別連接補償器和探頭I，該激勵單元還通過移相器連接相敏檢波器、以及連接探頭II；其中探頭I通過耦合器II連接補償器，而探頭II通過檢波放大器連接控制單元；同時補償器通過放大器連接相敏檢波器，相敏檢波器通過濾波器連接控制單元。本實用新型利用電磁感應(yīng)原理能夠?qū)︿撉虍a(chǎn)品進行無損探傷。能夠用來檢驗鋼球的缺陷，如裂縫、麻點、平頭、凹坑、銹斑等等。
文檔編號G01N27/90GK201464421SQ20092007777
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者徐華, 王志強, 鄭曉懿 申請人:上海鋼球廠