用于PCCP管断丝检测设备的信号接收模块的制作方法

    技术2023-06-21  98


    本实用新型涉及预应力钢筒混凝土管检测领域,尤其涉及一种用于pccp(预应力钢筒混凝土管)管断丝检测设备的信号接收模块。



    背景技术:

    电磁正交原理可用于pccp管断丝的检测,该原理利用低频正弦信号或脉冲信号作为激励信号激励激发器,使激发器产生交变磁场,交变磁场可在预应力钢丝中产生感应电流,断丝的存在会影响感应电流,测量由该电流在检测器中引起的电压或其他效应即可判断钢丝的状况。

    但由于pccp管钢筒壁的衰减,检测器感应出的电磁信号是及其微弱的,系统本身的噪声、试验平台抖动的噪声甚至外界的电磁干扰噪声都可能比检测信号大很多个数量级,有用信号很可能完全淹没于噪声之中,使检测无法进行,因此如何在强噪声当中提取出所需的电磁信号是关系仪器设备正常工作的一项关键技术。



    技术实现要素:

    本实用新型提供了一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,本实用新型用于滤除检测信号中的噪声,提取检测信号中的有用信号,详见下文描述:

    一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,信号接收模块的一路输入为信号发生模块输出的参考信号,另一路输入为外部检测器接收到的检测信号;

    信号接收模块为正交信号接收模块,检测信号经ac放大、带通滤波后分别与两路相位差为90°的参考信号进行相敏检波,再进行低通滤波;

    将同相输出、及正交输出两路信号经过平方根运算,得到与参考信号同相位的直流信号,放大后的直流信号输入到数据采集模块中。

    进一步地,所述带通滤波为四阶巴特沃斯跟踪带通滤波器。

    其中,检测信号与参考信号的频率相同。

    本实用新型提供的技术方案的有益效果是:本实用新型可以滤除噪声信号,提取出所需的电磁信号。

    附图说明

    图1为一种用于pccp管断丝检测设备的结构示意图;

    图2为一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块的结构示意图。

    具体实施方式

    为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

    一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,参见图1,该信号接收模块的一路输入为信号发生模块输出的参考信号,另一路输入为外部检测器接收到的检测信号,两路信号经过信号接收模块处理后输出至数据采集模块中。

    进一步地,参见图2,信号接收模块为正交信号接收模块,即用两路相位差为90°的参考信号分别与检测信号进行锁相放大。

    信号接收模块对信号的预处理过程是先将检测信号进行ac交流放大,然后进行带通滤波,所选用的滤波器为四阶巴特沃斯跟踪带通滤波器,它的中心频率可以根据输入信号的频率进行调节,可滤除检测信号中大部分的高频噪声,提高信噪比。

    然后与两路相位相差90°的参考信号进行相敏检波,再将相敏检波器(phasesensitivedetector,psd)输出信号通入低通滤波器lpf,低通滤波器lpf的过程可视为一个积分器。然后将两路信号进行平方根运算,即可得到与参考信号同相位的直流信号,实现了从检测信号中提取有用信号的功能。最后将直流信号放大后输入数据采集模块中。

    信号接收模块将交流信号的幅值和相位信息转换为直流进行输出,有利于后续信号的采集与分析。其中,相敏检波器和低通滤波器是信号接收模块的核心。

    进一步地,该信号接收模块的适用条件是需具有和被测交流信号同频且相位差恒定的信号作为参考。当检测信号中信号频率与参考信号频率不相同时,信号接收模块无法工作,后续信号处理工作无法继续进行,此时信号处理模块会产生警报,警示灯会闪烁。

    本实用新型实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外,其他器件的型号不做限制,只要能完成上述功能的器件均可。

    本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,其特征在于,信号接收模块的一路输入为信号发生模块输出的参考信号,另一路输入为外部检测器接收到的检测信号;

    信号接收模块为正交信号接收模块,检测信号经ac放大、带通滤波后分别与两路相位差为90°的参考信号进行相敏检波,再进行低通滤波;

    将同相输出、及正交输出两路信号经过平方根运算,得到与参考信号同相位的直流信号,放大后的直流信号输入到数据采集模块中。

    2.根据权利要求1所述的一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,其特征在于,所述带通滤波为四阶巴特沃斯跟踪带通滤波器。

    3.根据权利要求1所述的一种用于pccp管断丝检测设备的信号接收模块,其特征在于,检测信号与参考信号的频率相同。

    技术总结
    本实用新型公开了一种用于PCCP管断丝检测设备的信号接收模块,信号接收模块的一路输入为信号发生模块输出的参考信号,另一路输入为外部检测器接收到的检测信号;信号接收模块为正交信号接收模块,检测信号经AC放大、带通滤波后分别与两路相位差为90°的参考信号进行相敏检波,再进行低通滤波;将同相输出、及正交输出两路信号经过平方根运算,得到与参考信号同相位的直流信号,放大后的直流信号输入到数据采集模块中。本实用新型用于滤除检测信号中的噪声,提取检测信号中的有用信号。

    技术研发人员:封皓;李润斌;贺永方;陈立涛;张宁;高潮;王鹏;梁胡格吉乐;沙洲
    受保护的技术使用者:天津精仪精测科技有限公司
    技术研发日:2019.06.18
    技术公布日:2020.03.31

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