[实用新型]PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土领域，尤其涉及一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统。

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，本实用新型提供了一种PCCP钢丝断丝探测的接收端子系统，其特征在于：包括了设于探测主机中的接收机和接收探头，所述接收探头包括用以响应涡流信号，从而感应出电压信号的接收线圈和低噪声放大器，所述接收机包括锁相放大器，经所述接收线圈感应出的电压信号依次经所述低噪声放大器和锁相放大器后输入到一个数据采集卡；

所述电压信号包括测试电压信号和同步参考电压信号；

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。

所述双相关处理电路包括同相相关器和正交相关器，所述同相相关器的两个输入端分别连接至所述参考通道和信号通道，所述正交相关器的两个输入端分别连接至所述参考通道和信号通道，所述同相相关器和正交相关器的输出端分别连接同相分量输出端口和正交分量输出端口，所述同相分量输出端口和正交分量输出端口与所述数据采集卡连接。

所述同相相关器和正交相关器均包括串联的乘法器和低通滤波器，每个所述乘法器的两个输入端分别连接至所述参考通道和信号通道，两个所述乘法器的输出端分别连接对应的所述低通滤波器的一端，所述同相相关器中的所述低通滤波器的另一端连接所述同相分量输出端口，所述正交相关器中的所述低通滤波器的另一端连接所述正交分量输出端口。

所述同相相关器中的所述低通滤波器的另一端还连接一矢量运算器；所述正交相关器中的所述低通滤波器的另一端还连接所述矢量运算器。

所述参考通道上设有过零整形电路、谐波电路、细调相仪器和锁相电路，所述同步参考电压信号依次经过零整形电路、谐波电路、细调相仪器和锁相电路后输入所述双相关处理电路。

所述接收线圈为单回路线圈。

所述接收线圈采用漆包线绕制。

所述同步参考电压信号为方形波，所述测试电压信号为正弦波。

该接收端子系统还包括固定安装于一探测车车体上的可伸缩的探头支撑臂，所述接收探头设于所述探头支撑臂的一端，使得所述接收探头位于PCCP内侧顶部。

所述探头支撑臂包括固定杆、一级伸缩杆和二级伸缩杆，所述固定杆安装于所述车体上；