一种基于PC/104嵌入式系统的便携式ACFM检测仪

摘要

本发明公开了一种基于PC/104嵌入式系统的便携式ACFM检测仪，包括发生激励信号的信号发生模块、检测工件表面的探头、对模拟信号进行预处理的信号调理模块、供仪器各单元用电的电源模块、数据存储与传输模块、对数字信号进行处理的微控制器模块、对模拟信号进行数据采集的A/D采集模块和显示模块。本发明可以对金属构件各种表面缺陷进行非接触检测，检测时无需对表面进行打磨或去污，能直接穿透防腐层进行检测，随着探头的扫描实时判定缺陷存在与否、绘制磁感应强度曲线和蝶形图。本发明融合了电子电路、虚拟仪器、嵌入式控制、数字信号处理以及电磁传感器等技术于一体，结构轻便，操作方便，有利提高了石油石化设备的安全检测和评估效率。

主权项

一种基于PC/104嵌入式系统的便携式ACFM检测仪，其特征在于，包括发生激励信号的信号发生模块、检测工件表面的探头、对模拟信号进行预处理的信号调理模块、供仪器各单元用电的电源模块、数据存储与传输模块、对数字信号进行处理的微控制器模块、对模拟信号进行数据采集的A/D采集模块和显示模块；供仪器各单元用电的电源模块，用于对仪器的各个单元提供电源，与信号发生模块、信号调理模块及微控制器模块分别连接；发生激励信号的信号发生模块，即信号激励源，信号发生电路包括的函数发生器和射极跟随器与检测工件表面的探头连接，同时与电源模块连接；检测工件表面的探头，包括激励线圈和检测线圈，与对模拟信号进行预处理的信号调理模块连接；对模拟信号进行预处理的信号调理模块，其信号调理电路的前置放大部分采用两级放大，第一级放大由仪表放大器实现，第二级放大电路采用由运算放大器搭建一阶同相放大器，信号调理电路的滤波部分选用低通滤波器；用于对模拟信号进行统一化的预处理，与对模拟信号进行数据采集的A/D采集模块相互连接，同时与电源模块连接；对模拟信号进行数据采集的A/D采集模块，应用控制总线标准采集，用于对模拟信号进行数据采集，对数字信号进行处理的微控制器模块相互连接；对数字信号进行处理的微控制器模块，主要包括主板，用于对数字信号进行处理，通过SATA接口与数据存储与传输模块相互连接，同时与显示模块相互连接；数据存储与传输模块，用于对数据的存储与传输；显示模块，采用LCD触摸屏，与微控制器模块相互连接；所述探头由激励单元和检测单元组成；激励单元由U型锰锌铁氧磁芯和缠绕在U型磁芯中部0.15mm的漆包线组成，检测单元由矩形磁芯和两组正交缠绕磁芯的0.05mm的漆包线组成；检测单元位于激励单元的中下部，且检测单元直径小于激励单元；所述一阶同相放大器的交流信号源Vi负极接地，正极通过电阻RL接入放大器LM324的同相端，放大器LM324的反相端一部分通过电阻R1接地，同时一部分通过电阻RF接入放大器LM324的输出端，放大器LM324的引脚4接高电平VCC，放大器LM324的11引脚接低电平VEE。