[发明专利]一种精确检测金属板缺陷的装置和方法

说明书

本发明公开了一种精确检测金属板缺陷的装置和方法，包括信号源、桥式激励模块、激励线圈、接收线圈、信号处理模块以及电源。依次切换信号源中各晶振，对应的固定频率脉冲控制信号通过桥式激励模块使激励线圈产生多频激励信号，此时激励线圈接近被测金属板时，多频激励信号会在金属板不同深度产生涡流，使接收线圈产生感应电流。信号处理模块对接收线圈中的信号进行采集、频域转换及数值对比，最终检测出金属板缺陷的位置、形状等信息。该装置的多频激励信号能同时检测被测金属板不同深度缺陷信息，多晶振切换模式能扩大激励信号检测深度，且阵列式接收线圈能扩大检测范围，具有结构简单、成本低廉、检测灵敏度、精度高，便于大规模生产等优点。

技术领域

本发明涉及一种检测装置及方法，特别是涉及一种精确检测金属板缺陷的装置和方法。

背景技术

金属板在电机制造、设备加工、国防工业等众多领域有着广泛的应用，在金属板生产的过程中，质量的把控尤为重要。准确、高效的将金属板表层、内部存在的缺陷检测出来，将会为企业带来显著效益。目前无损检测的手段主要有射线、超声、磁粉以及涡流检测等，涡流检测由于具有自动化程度高、响应速度快的优点而被大量应用于工业现场，然而传统的涡流检测均为单频信号，只能针对某一特定深度的缺陷进行检测，难以同时检测金属表层及内在缺陷；且传统的涡流探头成本高，一致性差，不但抬高了生产成本，也限制了其检测精度和检测范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精确检测金属板缺陷的装置和方法，该装置结构简单、成本低廉、可靠性高，能够精确检测出金属板表层及内在缺陷的形状、位置等参数信息。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种精确检测金属板缺陷的装置，包括信号源、桥式激励模块、激励线圈、接收线圈、信号处理模块以及电源；其中，所述的信号源控制桥式激励模块使得激励线圈中产生多频交变激励信号；激励线圈的多频激励信号使得被测金属板在不同深度形成涡流；接收线圈接收不同深度形成的涡流产生感应电压；信号处理模块采集接收线圈的感应电压信号进行处理鉴别缺陷点，并将信息上传至上位机；所述的电源分别为信号源、桥式激励模块和信号处理模块供电。

所述的激励线圈与接收线圈均设置在同一个多层印刷电路板上，且分别位于多层印刷电路板两侧的一层或多层电路板上；所述接收线圈由多个子接收线圈阵列排布组成，其中一个子接收线圈的圆心正投影落在激励线圈的圆心上。

所述的激励线圈与接收线圈均以螺旋线状绕制。多层的激励线圈之间串联连接，多层的对应的子接收线圈之间串联连接，多个子接收线圈分别与信号处理模块连接。

所述的激励线圈与接收线圈设置在距离被测金属板的0-1cm处。

所述的信号源由多枚无源晶振、两个非门、多路选择器及计数器构成；第一非门、多路选择器、计数器、第二非门依次电路连接，且均与电源连接；第一非门连接多枚晶振。

所述的桥式激励模块由两个场效应管驱动器及四个功率场效应管构成，两个场效应管驱动器及四个功率场效应管对应电路连接，且均与电源连接；其中四个功率场效应管组成桥式电路，激励线圈与桥式电路连接；第二非门分别与两个场效应管驱动器连接。

所述的信号处理模块由数字信号处理器及串行通信处理器构成；串行通信处理器连接数字信号处理器，且均与电源连接；数字信号处理器还与多路选择器及接收线圈连接。

所述的信号处理模块中的串行通信处理器与上位机连接，用于呈现出被测金属板的缺陷位置、形状信息。

一种基于所述的精确检测金属板缺陷的装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开电源，为信号源、桥式激励模块和信号处理模块供电；