本發(fā)明涉及電磁檢測(cè)，更具體地說，涉及一種用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

帶鋼內(nèi)部缺陷是冷軋薄帶產(chǎn)品的主要質(zhì)量缺陷之一，特別是對(duì)于di材和電池鋼等特殊用途的帶鋼產(chǎn)品。在這類帶鋼產(chǎn)品中，若出現(xiàn)內(nèi)部缺陷，會(huì)導(dǎo)致泄漏等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)下游廠家造成很大的質(zhì)量糾紛，帶來很多不必要的麻煩。因此在某些冷軋帶鋼生產(chǎn)線，生產(chǎn)過程中必須檢驗(yàn)內(nèi)部質(zhì)量缺陷情況，防止發(fā)生缺陷產(chǎn)品交付用戶。由于冷軋帶鋼產(chǎn)品生產(chǎn)是高速和自動(dòng)化過程，產(chǎn)品離線檢測(cè)存在抽樣風(fēng)險(xiǎn)。因此提出在線內(nèi)部缺陷檢測(cè)要求。

檢查內(nèi)部缺陷的方法為漏磁法和電磁超聲法等探傷方法。而目前采用比較多的技術(shù)是漏磁法。采用磁化裝置對(duì)待測(cè)帶材進(jìn)行磁化，磁敏傳感器獲得待測(cè)帶材的磁場(chǎng)信號(hào)，然后采集和處理系統(tǒng)再對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理后，分析出內(nèi)部缺陷漏磁信號(hào)，即能正確檢測(cè)出內(nèi)部缺陷。在漏磁檢測(cè)中，內(nèi)部缺陷往往是非常小的缺陷，其漏磁信號(hào)非常微弱。而在檢測(cè)過程中，由于帶材轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或者是待測(cè)帶材本身帶電等，都極易對(duì)漏磁檢測(cè)產(chǎn)生較大的噪聲干擾。這就需要在對(duì)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮到對(duì)噪聲的抑制和濾波。

通過專利檢索，得到如下現(xiàn)有技術(shù)：

專利us005512821和us005235275詳細(xì)介紹了一種帶有補(bǔ)償線圈的內(nèi)部缺陷漏磁檢測(cè)裝置，包含該裝置的檢測(cè)電路，磁化裝置，以及安裝方式和檢測(cè)信號(hào)情況等。該專利中的檢測(cè)裝置采用磁化線圈作為傳感器，采集到的信號(hào)經(jīng)過低通濾波以及放大器后，通過補(bǔ)償線圈輸送給傳感器，以便消除低頻噪聲，同時(shí)對(duì)高頻噪聲也有抑制作用。該專利中的檢測(cè)電路對(duì) 正向和反向電壓經(jīng)過加法器，得到待測(cè)信號(hào)。而我們的發(fā)明中傳感器采用磁阻傳感器，通過對(duì)兩個(gè)傳感器信號(hào)做減法，得到檢測(cè)信號(hào)。另外，最終的信號(hào)經(jīng)過偏置電路，能夠得到更加穩(wěn)定的信號(hào)輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的漏磁法和電磁超聲法不能精確檢測(cè)帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路及系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路，包括傳感器、減法電路、低通濾波電路、第一信號(hào)放大器、高通濾波電路，傳感器包括補(bǔ)償線圈。傳感器的信號(hào)傳輸至減法電路，減法電路的輸出信號(hào)傳輸至低通濾波電路，低通濾波電路的輸出信號(hào)經(jīng)過第一信號(hào)放大器放大之后，反向輸入至補(bǔ)償線圈，形成負(fù)反饋電路。之后，傳感器的信號(hào)傳輸至高通濾波電路，濾波后得到缺陷信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，高通濾波電路連接第二信號(hào)放大器，將缺陷信號(hào)傳輸至第二信號(hào)放大器。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，第二信號(hào)放大器連接偏置電路，將放大后的缺陷信號(hào)傳輸至偏置電路。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，偏置電路與信號(hào)采集卡、數(shù)據(jù)處理單元依次連接。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，傳感器為磁敏探頭，磁敏探頭安裝于磁化裝置上，且位于標(biāo)定樣板的下方。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，高通濾波電路的截止頻率由被檢測(cè)的鋼板速度來控制

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案：

一種用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)傳感器、多個(gè)減法器、多個(gè)濾波器及信號(hào)采集卡。多個(gè)傳感器進(jìn)行兩兩配對(duì)，每一對(duì)傳感器分別 將輸出信號(hào)傳輸至減法器。每一個(gè)減法器將輸出信號(hào)傳輸至濾波器，所有濾波器將輸出信號(hào)傳輸至信號(hào)采集卡。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，減法器的數(shù)量與濾波器的數(shù)量相同。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，信號(hào)采集卡連接至數(shù)據(jù)處理單元。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，傳感器為磁敏探頭，磁敏探頭安裝于磁化裝置上，且位于標(biāo)定樣板的下方。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在基于漏磁原理的內(nèi)部缺陷檢測(cè)設(shè)備中，對(duì)傳感器獲得的磁信號(hào)進(jìn)行低頻和高頻噪聲過濾，大大提升信噪比，實(shí)現(xiàn)對(duì)漏磁信號(hào)的精確采集和提取，以便準(zhǔn)確檢測(cè)到內(nèi)部缺陷。本發(fā)明對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波，過濾掉不必要的噪聲干擾，只留下有效的內(nèi)部缺陷漏磁信號(hào)，將其采集并傳輸至數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)中，最終獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是磁敏探頭、磁化裝置在帶鋼生產(chǎn)線上的位置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

在內(nèi)部缺陷的漏磁檢測(cè)裝置中，由于帶材運(yùn)動(dòng)速度、帶材本身帶電以及周圍電磁環(huán)境干擾等，在檢測(cè)過程中會(huì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生噪聲干擾。因此，為了保證檢測(cè)到準(zhǔn)確的缺陷信號(hào)，本發(fā)明公開一種用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路及系統(tǒng)，利用檢測(cè)電路對(duì)磁敏傳感器檢測(cè)到的磁信號(hào)進(jìn)行濾波降噪處理，得到所需漏磁信號(hào)。本發(fā)明通過電路設(shè)計(jì)，可以通過減法電路和低頻及高頻濾波器，對(duì)傳感器背景噪聲、低頻和高頻噪聲干擾，進(jìn)行很好的過濾，以及對(duì)有效檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大，提升檢測(cè)設(shè)備的信噪比，使缺陷信號(hào)得以完整提取。如圖1和圖2所示。本發(fā)明的電路不僅可以用于單個(gè)的 傳感器，還可以用于多個(gè)傳感器的組合使用，即由多個(gè)傳感器及其他部件形成了檢測(cè)系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明的用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)電路主要包括：傳感器探頭1、減法電路2、低通濾波電路3、高通濾波電路4、第一信號(hào)放大器5、補(bǔ)償線圈6、第二信號(hào)放大器7、偏置電路8等，其中補(bǔ)償線圈6屬于傳感器探頭1。在本發(fā)明的檢測(cè)電路外圍，另有信號(hào)采集卡9和數(shù)據(jù)處理單元10。

如圖1所示，傳感器探頭1檢測(cè)到的信號(hào)送入減法電路2，消除掉大部分基底磁場(chǎng)，然后信號(hào)再繼續(xù)進(jìn)入低通濾波電路3，過濾掉信號(hào)中的低頻噪聲。經(jīng)過第一信號(hào)放大器5適當(dāng)放大后，反向輸入到傳感器補(bǔ)償線圈6，形成一個(gè)負(fù)反饋電路，盡量消除低頻成分。之后，將傳感器信號(hào)通過高通電路4，濾波后的信號(hào)就是缺陷信號(hào)。

考慮到鋼板運(yùn)動(dòng)速度對(duì)漏磁信號(hào)的影響，其中高通濾波電路4的截止頻率是通過速度傳感器由被檢測(cè)的鋼板速度來控制的，這樣可以根據(jù)缺陷信號(hào)的頻率將其提取出來。高通濾波電路4連接第二信號(hào)放大器7，接著將多路信號(hào)輸送到第二信號(hào)放大器7，對(duì)缺陷信號(hào)進(jìn)行放大。第二信號(hào)放大器7連接偏置電路8，且偏置電路8與信號(hào)采集卡9、數(shù)據(jù)處理單元10依次連接。隨后，信號(hào)經(jīng)過偏置電路8，穩(wěn)定輸出到信號(hào)采集卡9中，最后將信號(hào)送往數(shù)據(jù)處理單元10進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并結(jié)合帶鋼的生產(chǎn)速度，提取出缺陷信號(hào)。

圖1所示的實(shí)施例是針對(duì)單個(gè)傳感器探頭1進(jìn)行的，但本發(fā)明的電路還可以包括多個(gè)傳感器探頭，從而形成用于內(nèi)部缺陷檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)，其包括，包括多個(gè)傳感器、多個(gè)減法器、多個(gè)濾波器及信號(hào)采集卡。多個(gè)傳感器進(jìn)行兩兩配對(duì)，每一對(duì)傳感器分別將輸出信號(hào)傳輸至減法器。每一個(gè)減法器將輸出信號(hào)傳輸至濾波器，所有濾波器將輸出信號(hào)傳輸至信號(hào)采集卡。

具體來說，如圖2所示，采用多路傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)鋼板全寬范圍內(nèi)的檢測(cè)時(shí)，假設(shè)根據(jù)帶鋼寬度和每個(gè)傳感器檢測(cè)的寬度計(jì)算，所需傳感器 數(shù)量為n。假設(shè)第n個(gè)傳感器與第(n+t)個(gè)傳感器信號(hào)作差，去除基底磁場(chǎng)，則共有n路減法器，共需要n+t個(gè)檢測(cè)傳感器安裝在檢測(cè)探頭上。減法器去除傳感器信號(hào)中的基底磁場(chǎng)信號(hào)后，再經(jīng)過濾波器經(jīng)過進(jìn)一步濾波處理，最后統(tǒng)一送往信號(hào)采集卡對(duì)這n路信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一采集最后，將信號(hào)輸入到gpu中進(jìn)行計(jì)算和處理，得到準(zhǔn)確結(jié)果，

由圖2可見，通常來說，減法器的數(shù)量與濾波器的數(shù)量相同，并且與圖1所示的實(shí)施例類似，信號(hào)采集卡還可以連接至數(shù)據(jù)處理單元。

參照?qǐng)D3，在帶鋼生產(chǎn)線上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、標(biāo)定輥12、磁化裝置14依次設(shè)置，且標(biāo)定輥12上設(shè)置標(biāo)定樣板13。傳感器探頭1為磁敏探頭，磁敏探頭安裝于磁化裝置14上，且位于標(biāo)定樣板13的下方。

如圖3所示，傳感器探頭1慢慢靠近待測(cè)帶鋼(標(biāo)定樣板13)，直至到達(dá)檢測(cè)位置，停止運(yùn)動(dòng)。標(biāo)定輥12帶動(dòng)標(biāo)定樣板13運(yùn)動(dòng)，磁化裝置14將標(biāo)定樣板13磁化至飽和狀態(tài)。檢測(cè)過程中，標(biāo)定樣板13上若存在內(nèi)部缺陷，則傳感器探頭1檢測(cè)到漏磁信號(hào)，由檢測(cè)電路對(duì)漏磁信號(hào)進(jìn)行濾波和放大等信號(hào)處理，然后采集電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行并行采集，傳輸電路通過以太網(wǎng)將信號(hào)送至高速計(jì)算機(jī)構(gòu)成的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)，通過進(jìn)一步濾波剔除環(huán)境噪聲，最終獲得缺陷檢測(cè)信號(hào)。

計(jì)算機(jī)對(duì)缺陷信號(hào)進(jìn)行分析后，若發(fā)現(xiàn)因?yàn)閭鞲衅黛`敏度降低而造成檢測(cè)信號(hào)失準(zhǔn)，則會(huì)反饋到靈敏度控制裝置對(duì)傳感器靈敏度進(jìn)行調(diào)整。在實(shí)際檢測(cè)中，對(duì)于檢測(cè)速度較高，待測(cè)帶材寬度較大的情況下，一定要設(shè)計(jì)足夠多的采集傳輸模塊，并配合高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的正確采集和分析，從而達(dá)到全面檢測(cè)缺陷的目的。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。