專利名稱：一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，具體的說是應用渦流 傳感器、相敏檢波器、繼電器、單片機AT89C52及一些外圍芯片電路實現(xiàn)焊管焊縫質量檢測 及缺陷焊管自動剔除的控制系統(tǒng)。
技術背景焊管廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防等領域，并在這些領域中發(fā)揮著及其重要的作用。在 焊管生產中，由于焊管需要承受各種流體壓力，焊縫質量成為檢驗焊管質量是否合格的重要 指標。隨著焊接鋼管的應用范圍的不斷擴大，對其質量的要求也越來越高，目前工業(yè)上焊管 質量無損檢測方法有超聲檢測、射線檢測、滲透檢測、磁粉檢測和渦流檢測。渦流無損檢測 與其他方法相比有其獨特的優(yōu)點與超聲檢測和射線檢測相比，不需耦合劑，可非接觸測量； 與滲透檢測相比，不需清洗試件，可實現(xiàn)檢測自動化；與磁粉檢測相比，對磁性材料和非磁 性材料均有效，且不污染環(huán)境，操作簡單。隨著焊管生產需要逐步實現(xiàn)完全自動化，研制一 種能與原系統(tǒng)聯(lián)機的具有自動剔除缺陷焊管的系統(tǒng)，來代替人工進行缺陷焊管的剔除工作， 來解放、發(fā)展生產力，提高剔除質量和效率成為必然的發(fā)展趨勢。 發(fā)明內容針對上述的不足，本發(fā)明提供了一種可代替簡單、重復、繁重的人工勞動，而且可以大 幅度提高效率的焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)。 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種焊管焊縫質量檢測及自動剔除缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，它由渦流傳感器、零電 勢補償器、放大器、單片機控制電路、缺陷信號處理電路、光電隔離電路、繼電器驅動電路 組成。渦流傳感器連接零電勢補償器,零電勢補償器與放大器相連，放大器后接缺陷信號處理 電路，缺陷信號處理電路連接單片機控制電路，單片機控制電路后接光電隔離電路，光電隔 離電路接繼電器驅動電路。缺陷信號處理電路包括移相器、低頻放大器、低通濾波器、相敏 檢波器、幅度鑒別器、采樣保持電路。低頻放大器與低通濾波器連接，相敏檢波器連接移相 器和低通濾波器，低通濾波器后接幅度鑒別器，幅度鑒別器后接采樣保持電路。單片機控制 電路包括單片機AT89C52、模擬-數(shù)字轉換器、數(shù)字-模擬轉換器。模擬-數(shù)字轉換器、數(shù)字-模擬轉換器接單片機AT89C52。放大器接缺陷信號處理電路的低頻放大器和相敏檢波器，缺 陷信號處理電路中的采樣保持電路、移相器分別接單片機控制電路中的模擬-數(shù)字轉換器和數(shù) 字-模擬轉換器，光電隔離電路的輸入端接單片機AT89C52的Pl.O，繼電器驅動電路后可接 剔除缺陷焊管的電機。渦流傳感器的探頭產生的檢測信號由于存在零電勢，須先進行補償，而后進入放大器。
相敏檢波器和低通濾波器利用相位和頻率的差異將缺陷信號從載波信號及眾多的干擾信號中 提取出來。缺陷信號的波形由幅度鑒別器規(guī)整化后，經采樣保持電路送至單片機控制電路中 的模擬-數(shù)字轉換器，轉化為數(shù)字信號后由單片機AT89C52處理，單片機AT89C52利用從幅度 鑒別器中獲得的缺陷信號的幅值作為反饋信息，控制移相器進行相位跟蹤，使相敏檢波器在 最佳相位出工作。經過渦流檢測到的焊縫質量缺陷信號經調理之后變?yōu)榈碗娖捷斔偷絾纹瑱CAT89C52，單 片機AT89C52產生中斷，發(fā)出指令，對該焊管進行剔除處理，電機接通的延時由單片機的定 時器功能來實現(xiàn)。在剔除信號輸出的電路中接有光電隔離電路，有效防止了現(xiàn)場電磁干擾或 工頻電壓反串到系統(tǒng)中。繼電器驅動電路使用了一只固態(tài)繼電器，因此在接通時不會有火花 出現(xiàn)，不會對單片機正常運行造成干擾。本發(fā)明提供的一種焊管焊縫質量檢測及自動剔除缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)可代替簡 單、重復、繁重的人工勞動，具有檢測靈敏度、檢測度高，檢測速度準確的優(yōu)點。


圖1為一種焊管焊縫質量檢測及自動剔除缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)的結構框圖； 圖2為缺陷信號處理電路的結構框圖；圖3為單片機控制電路的結構框圖；圖4為相敏檢波器的電路原理圖；圖5為光電隔離電路和繼電器驅動電路的原理圖。其中，1、渦流傳感器2、零電勢補償器，3、放大器，4、缺陷信號處理電路，5、單片 機控制電路，6、光電隔離電路，7、繼電器驅動電路。
具體實施方式
圖l、圖2、圖3中，渦流傳感器1連接零電勢補償器2，零電勢補償器2與放大器3相 連，放大器3后接缺陷信號處理電路4，缺陷信號處理電路4連接單片機控制電路5，單片機 控制電路5后接光電隔離電路6，光電隔離電路6接繼電器驅動電路7。缺陷信號處理電路4 包括移相器、低頻放大器、低通濾波器、相敏檢波器、幅度鑒別器、采樣保持電路。低頻放 大器與低通濾波器連接，相敏檢波器連接移相器和低通濾波器，低通濾波器后接幅度鑒別器， 幅度鑒別器后接采樣保持電路。單片機控制電路5包括單片機AT89C52、模擬-數(shù)字轉換器、 數(shù)字-模擬轉換器。模擬-數(shù)字轉換器、數(shù)字-模擬轉換器接單片機AT89C52。放大器3接缺陷 信號處理電路4的低頻放大器和相敏檢波器，缺陷信號處理電路4中的釆樣保持電路、移相 器分別接單片機控制電路5中的模擬-數(shù)字轉換器和數(shù)字-模擬轉換器，光電隔離電路6的輸 入端接單片機AT89C52的Pl. 0，繼電器驅動電路7后可接剔除缺陷焊管的電機。圖4為相敏檢波器的電路原理圖，相敏檢波器由非線元件加低通濾波器構成。用相敏檢
波器來鑒別各種缺陷引起的信號相位，調節(jié)移相器相位，使相敏檢波器讓缺陷信號通過，削 弱其他因素引起的信號。
圖5為光電隔離電路和繼電器驅動電路的原理圖，繼電器驅動電路使用了一只固態(tài)繼電 器，因此在接通時不會有火花出現(xiàn)，不會對單片機正常運行造成干擾。
渦流傳感器1的探頭產生的檢測信號由于存在零電勢，須先經零電勢補償器2進行補償， 而后進入放大器3。相敏檢波器和低通濾波器利用相位和頻率的差異將缺陷信號從載波信號及眾多的干擾信號中提取出來。缺陷信號的波形由幅度鑒別器規(guī)整化后，經采樣保持電路送至單片機控制電路5中的模擬-數(shù)字轉換器，轉化為數(shù)字信號后由單片機AT89C52處理，單片 機AT89C52利用從幅度鑒別器中獲得的缺陷信號的幅值作為反饋信息，控制移相器進行相位 跟蹤，使相敏檢波器在最佳相位出工作。經過渦流檢測到的焊縫質量缺陷信號經調理之后變 為低電平輸送到單片機AT89C52，單片機AT89C52產生中斷，發(fā)出指令，對該焊管進行剔除 處理。
權利要求
1、一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，它由渦流傳感器、零電勢補償器、放大器、單片機控制電路、缺陷信號處理電路、光電隔離電路、繼電器驅動電路組成，其特征在于渦流傳感器連接零電勢補償器，零電勢補償器與放大器相連，放大器后接缺陷信號處理電路，缺陷信號處理電路連接單片機控制電路，單片機控制電路后接光電隔離電路，光電隔離電路接繼電器驅動電路。
2、 根據(jù)權利要求書1所述的一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，其特征在 于所述的缺陷信號處理電路包括移相器、低頻放大器、低通濾波器、相敏檢波器、幅度 鑒別器、采樣保持電路，低頻放大器與低通濾波器連接，相敏檢波器連接移相器和低通濾 波器，低通濾波器后接幅度鑒別器，幅度鑒別器后接采樣保持電路。
3、 根據(jù)權利要求書1所述的一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，其特征在 于單片機控制電路包括單片機AT89C52、模擬_數(shù)字轉換器、數(shù)字-模擬轉換器。模擬-數(shù)字轉換器、數(shù)字-模擬轉換器接單片機AT89C52。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊管焊縫質量檢測及缺陷焊管自動剔除控制系統(tǒng)，它由渦流傳感器、零電勢補償器、放大器、單片機控制電路、缺陷信號處理電路、光電隔離電路、繼電器驅動電路組成。渦流傳感器連接零電勢補償器，零電勢補償器與放大器相連，放大器后接缺陷信號處理電路，缺陷信號處理電路連接單片機控制電路，單片機控制電路后接光電隔離電路，光電隔離電路接繼電器驅動電路，經過渦流檢測到的焊縫質量缺陷信號經調理之后變?yōu)榈碗娖捷斔偷絾纹瑱CAT89C52，單片機AT89C52產生中斷，發(fā)出指令，對該焊管進行剔除處理。本發(fā)明可代替簡單、重復、繁重的人工勞動，具有檢測靈敏度、檢測度高，檢測速度準確的優(yōu)點。
文檔編號B07C5/34GK101126739SQ20071011283
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權日2007年9月10日
發(fā)明者叢悅增, 于復生, 宋傳增, 沈孝芹, 陳光明 申請人:于復生