[实用新型]PCCP钢丝断丝探测主机

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝检测主机。 

背景技术

PCCP管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe)是带钢筒的预应力混凝土管的简称，是目前国际上使用广泛的大口径、耐高压管材，由嵌埋薄钢筒的管芯、缠在管芯外的预应力钢丝(直径)和钢丝外的水泥砂浆保护层组成，如图1所示。管子的两端分别焊有钢制的承口圈和插口圈，管子的柔性接头采用滑动胶圈密封。在工作状态下，嵌埋在管壁中的薄钢筒具有抗渗功能，缠绕在管芯外的预应力钢丝及管芯的混凝土壁承受管材的内水压力及外荷载，因此PCCP管是一种将钢管与普通预应力混凝土管的优点相结合的管种。 

远场涡流变压器耦合(RFECTC)技术采用内探头方式检测金属管材，此技术的特点在于既能检查黑色金属材料，又能检查有色金属材料，并且对内部的或外部的异常情况具有相同的灵敏度。采用单探头就能探测凹坑、裂纹和管壁的整体减薄。 

采用一个激励线圈在管壁内以低的磁化水平感应出周向的涡流,与较常规的涡流检测不同，该技术将检测线圈沿着管道放置在距激励线圈2～3倍管径处，检测器信号相对于激励线圈的相位通常被用作管壁特性的度量。 

由频率相当低的正弦信号所驱动的激励线圈，在管道中产生的内部电磁场， 能在激励线圈的两边分成三个性质不同的区域，这些区域被称为直接耦合区、过渡区和远场区，如图1所示，远场涡流变压器耦合技术原理示意图。 

尽管多少受到管道存在的影响，直接耦合区主要是来自激励线圈直接对准的耦合，起一个简单的变压器的作用。直接激励的强度在激励线圈的附近是很大的，但随距激励线圈的距离增加而迅速衰减，大多数的涡流仪器工作在此直接激励区或近场区。 

由于PCCP管钢筒壁的衰减，接收线圈感应出的远场涡流信号是极其微弱的，系统本身的噪声、试验平台抖动引入的噪声甚至外界的电磁干扰噪声都可能比检测信号大多个数量级，有用信号可能全部淹没于噪声之中，因此如何在强噪声当中提取出所需的远场涡流信号是关系系统正常工作的一项关键技术。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何在强噪声当中提取出所需的远场涡流信号。 

为了解决这一技术问题，本实用新型一种PCCP钢丝断丝探测主机，至少包括发射机、接收机和数据采集卡，所述数据采集卡与所述接收机连接， 

所述发射机，用以生成交流信号，并输出至外部的一个发射探头和一主控计算机，所述交流信号包括互相匹配的测试交流信号和同步参考交流信号； 

所述接收机，用以： 

接收外部的一接收探头中感应到的同步参考电压信号和测试电压信号； 

响应所述数据采集卡的信号，将该同步参考电压信号和测试电压信号处理后传输至所述数据采集卡； 

所述同步参考电压信号与所述同步参考电流信号对应，所述测试电压信号与所述测试交流信号对应； 

所述数据采集卡，用以： 

由外部一测距轮的脉冲信号触发，采集所述接收机处理后传输而来的信号，并上传至所述主控计算机； 

其中，所述接收机包括锁相放大器，经所述接收线圈感应到的测试电压信号和同步参考电压信号经所述锁相放大器提取处理后输入到所述数据采集卡。 

所述发射机包括信号源和功率放大器，所述信号源用以产生所述交流信号；所述功率放大器用以对所述测试交流信号进行功率放大，并将所述同步参考交流信号和放大后的测试交流信号传输至所述发射探头，使之实现电磁波信号的发射。 

所述信号源包括低功耗单片机、DDS芯片、低通滤波器和反相器，所述低功耗单片机、DDS芯片、低通滤波器和功率放大器依次连接，从而通过所述功率放大器输出所述测试交流信号；所述低功耗单片机、DDS芯片和反相器依次连接，从而通过所述反相器输出同步参考交流信号。 

所述功率放大器包括前置放大电路、功率放大电路和稳压电源，所述交流信号依次经过所述前置放大电路和功率放大电路实现放大，从而通过所述功率 放大电路输出，所述稳压电源分别与所述前置放大电路和功率放大电路连接。 

所述锁相放大器包括信号通道、参考通道和双相关处理电路，所述测试电压信号经所述信号通道输入所述双相关处理电路，所述同步参考电压信号经所述参考通道输入所述双相关处理电路，从而经所述双相关处理电路的提取处理后输出。