[发明专利]一种碳纤维树脂基复合材料中频涡流检测系统

摘要

本发明公开了一种碳纤维树脂基复合材料中频涡流检测系统，其包括信号发生模块、涡流传感单元、锁相放大模块和信号采集模块，所述的涡流传感单元包括传输电缆、涡流激励线圈、涡流检测线圈和线圈控制机构。本发明的CFRP复合材料的中频涡流检测系统实现了CFRP复合材料特性和损伤的检测与判断，设计合理、操作简单、效率高、价格低廉。设计的线圈控制机构采用柔性弹簧机构压紧线圈，使之始终贴合被测件表面，减少提离效应的影响，同时，各模块的设计对于微小信号具有很高的灵敏度，检测能力强。

主权项

1.一种碳纤维树脂基复合材料中频涡流检测系统，其特征在于，其包括信号发生模块(2)、涡流传感单元(3)、锁相放大模块(8)和信号采集模块(11)，其中，所述的锁相放大模块(8)包括前置放大单元(9)和相敏检波单元(10)，所述的涡流传感单元(3)包括传输电缆(4)、涡流激励线圈(5)、涡流检测线圈(6)和线圈控制机构(7)；信号发生模块(2)产生的频率、幅值可调的电信号一路经传输电缆(4)传输给涡流传感单元(3)中的涡流激励线圈(5)，另一路传输给锁相放大模块(8)中的相敏检波单元(10)作为锁相放大模块(8)的输入电信号；涡流激励线圈(5)将信号发生模块(2)输入的电信号转换为磁信号并耦合到碳纤维树脂基复合材料待测试件(1)，涡流检测线圈(6)接收待测试件(1)变化的磁信号并转换为电信号输入锁相放大模块(8)中的前置放大单元(9)，经前置放大单元(9)放大滤波后输入相敏检波单元(10)；信号采集模块(11)将锁相放大模块(8)输出的模拟电压信号经A/D转换成数字信号，并输入上位机中进行分析处理；相敏检波单元由乘法器构成，若输入信号与参考信号同频率则乘法器得到一个有直流偏置的正弦信号，经低通滤波、放大后输出同频率的信号幅值，反之，则没有输出信号，能大幅度抑制无用噪声；线圈控制机构采用柔性弹簧机构压紧线圈，使之始终贴合被测件表面；所述线圈控制机构(7)包括塑料螺母、圆环套、圆环套筒、实心缺口塑料圆棒、塑料弹簧、涡流线圈探头和升降台夹具，其中：塑料螺母与圆环套通过螺纹连接，圆棒和圆环套过盈配合，圆环套和套筒将塑料弹簧固定在空隙中，弹簧压紧塑料圆棒保证圆棒在整个检测过程中无晃动，且能随待测件表面不平上下微调，使线圈探头始终紧贴在被测件表面。