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江蘇渦流江蘇探傷儀的結(jié)構(gòu)組成

正弦波振蕩器正弦波振蕩器以正反饋放大器構(gòu)成的自激振蕩器為基礎(chǔ)，它主要由放大器和正反饋網(wǎng)絡(luò)組成，且要滿足產(chǎn)生自激振蕩的幅度和相位平衡條件：幅度平衡條件指反饋信號的幅度應(yīng)等于原輸入信號的幅度。

為產(chǎn)生某一確定頻率的正弦波，還需具有選頻網(wǎng)絡(luò)，選頻網(wǎng)絡(luò)可使信號中不滿足自激振蕩條件的頻率受到Y(jié)Z。

變壓器反饋式LC正弦波振蕩器的放大電路以三極管BGl(3DG201)為核心組成，變壓器的三個線圈N1、N2、N3分別繞在同一鐵心上，N1為原邊繞組，N2、N3為副邊繞組。N1作為三極管的集電極負(fù)載，N2、N3作為三極管的發(fā)射極負(fù)載，用來實現(xiàn)正反饋，即將輸出信號在N2、N3中感生的交流電壓自放大器的發(fā)射極通過隔直電容C1回送輸入端：同時N2、N3與可變電容C3組成LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)。

探頭線圈

探頭線圈是由激勵線圈和測量線圈組成的變壓器耦合式互感電路，兩個線圈以一個磁芯為核心采用緊密耦合方式繞制，其中激勵線圈和測量線圈的匝數(shù)比為3：1，而被測試件金屬塊相當(dāng)于很多個匝數(shù)為1的線圈重疊而成。正弦波振蕩器提供激勵信號，其輸出端直接與激勵線圈相連，激勵線圈用作高頻正弦信號激勵源，通以高頻正弦信號就會產(chǎn)生交變磁場(一次磁場)。測量線圈用來檢測通過其中的磁通量變化，以此來確定試件表面缺陷引起的磁場變化。

一次磁場通過測量線圈時會在其中產(chǎn)生交變的感生電動勢，而且還會在金屬塊中感生出交變的渦流，該渦流同樣也會在周圍空間形成交變磁場(二次磁場)并在測量線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。因此通過測量線圈的磁場是由激勵磁場和渦流磁場迭加得到的合成磁場。

當(dāng)探頭在被測試件表面上(或一定距離處)劃過時，由于被測試件和探頭都具有高磁導(dǎo)率，磁通主要集中在探頭和被測試件接觸點的主磁路內(nèi)；忽略漏磁通時，可認(rèn)為主磁路內(nèi)處處都有相同的磁通。假定激勵信號振幅不變，探頭線圈和金屬塊之間的距離也保持恒定，則渦流及渦流磁場的強度與分布就由金屬塊的材質(zhì)決定，即合成磁場受金屬塊的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、裂紋等因素的影響。

探頭和被測試件的磁導(dǎo)率都遠大于空氣的磁導(dǎo)率，故被測試件表面沒有缺陷(氣隙)時，則可認(rèn)為磁路中的磁感應(yīng)強度均勻分布、處處不變(因磁路各處材質(zhì)均勻、磁場強度不變)；當(dāng)被檢測材料表面有缺陷或裂紋存在時，探頭接觸到的氣隙發(fā)生變化，磁路的磁導(dǎo)率不再處處均勻，此時磁路內(nèi)的磁導(dǎo)率變小，而磁場強度不變，則磁感應(yīng)強度變小、通過此磁路及測量線圈的磁通量變小，進而影響測量線圈的電特性。

根據(jù)互感原理，在其它參數(shù)并未發(fā)生變化的情況下，會使測量線圈的感應(yīng)電動勢幅值變??；同理，探頭在運動過程中由氣隙再返回原來狀況的過程中，通過磁路的磁通量又會恢復(fù)變大，測量線圈的感應(yīng)電動勢幅值也就會相應(yīng)變大。因此，只要檢驗出代表磁通量發(fā)生變化的電特性參數(shù)(電動勢)，就能間接取得金屬塊的裂紋及分布等相關(guān)信息，這正是利用渦流方法對金屬進行探傷檢測的基本原理。

檢波電路

為了發(fā)現(xiàn)測量線圈的感生電動勢變化，借鑒了收音機的檢波原理，從而利用檢波電路把測量線圈中的高頻信號包絡(luò)線檢測出來。一般用于檢波的理想器件是點接觸型半導(dǎo)體二極管。根據(jù)輸入信號的大小，檢波二極管工作在其特性曲線的線性區(qū)(直線部分)或非線性區(qū)(彎曲部分)，前者用于大信號檢波，后者用于小信號檢波。

由于來自測量線圈的輸入信號幅度較大，要求二極管工作在線性區(qū)大信號檢波，這與整流過程一樣，都是利用二極管的單向?qū)щ娦浴？梢?，輸入信號的頻率越高，電容C1的放電時間就越短，則電阻R1兩端的輸出電壓就越逼近于電動勢F的電壓峰值。因此把電阻R1兩端的電壓提取出來，就得到了電動勢F的電壓幅值包絡(luò)線的近似圖形，于是就檢出了所需要的測試信號。

測量比較電路測量比較電路用來判斷從二極管檢波電路取得的包絡(luò)線是否帶有表明被測試件表面有、無缺陷的電信號，它主要由三極管BG2、穩(wěn)壓管DZ、精密變阻器Rvar和運放LM324組成。三極管BG2起低放作用，電阻R1、R2分別為其基極、集電極的偏置電阻。電容C1為10 uF的大電容，C2為0.01 uF的小電容。

由于大電容的時間常數(shù)很大，對于高頻信號近似于斷路，對于低頻信號相當(dāng)于短路；而小電容時間常數(shù)小，對于低頻信號相當(dāng)于斷路，對于高頻信號相當(dāng)于短路。而該電路的輸入信號包絡(luò)線波形為低頻信號，因此該信號能通過電容C1送到三極管BG2的基極，而輸入信號中有高頻成分(噪聲)則會通過小電容C2接地，使C2起到屏蔽信號高頻分量的作用。

當(dāng)探頭線圈檢測到被測試件表面有氣隙時，測量線圈輸出的交流信號幅值會減小；該信號經(jīng)檢波后得到一個向下彎曲的電壓曲線，其彎曲部分就代表了探測到試件缺陷對渦流的影響；此時三極管BG2基極輸入電壓減小、集電極輸出電壓增大。輸入的包絡(luò)線信號經(jīng)BG2放大后輸出的波形形狀更為明顯，由集電極輸出并送入比較器電路。