基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置

本发明涉及缺陷检测领域，尤其涉及一种基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置。

背景技术：

1、漆包线作为工业元件，漆包线的线圈绕组广泛地用于电机、电器、变压器及各种仪表中。漆包线质量的好坏将直接影响整个电工产品正常工作。漆包线的缺陷主要由于生产过程中漆膜厚度不均，存在阴阳面，漆包线与其他物体之间的磕碰、摩擦等因素造成，从而使得漆包线表面存在磕碰、划伤、裂纹等缺陷。

2、目前漆包线缺陷检测主要采用人工视觉检测、基于机器视觉的检测方式、热敏电阻法和高频电桥法等。其中，人工视觉检测方法受工作人员的视觉疲劳和主观性的影响，检测速度慢、精度不高。基于机器视觉的检测方法成本较高，需要质量优良的工业相机获取高像素的图片。热敏电阻法是采用热敏电阻测量绞线损耗升温情况来判断漆包线的质量，优点是测试简便，速度快，缺点是只能检测整体情况，不能准确判断局部故障。高频电桥法是利用高频电桥测量漆包线的损耗，来判断漆包线的绝缘层情况，优点是可以检测绝缘层的局部故障，缺点是设备较为昂贵。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置。

2、具体技术方案如下：

3、一种基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，包括：光纤传感组件、参量阵声呐组件、漆包线进给组件、参量阵旋转组件、固定装置、控制端；

4、待测漆包线安装在所述漆包线进给组件上，漆包线进给组件用于带动漆包线沿其轴向运动；所述参量阵旋转组件同轴布置在漆包线的运动路径上，参量阵旋转组件能绕其轴心旋转，且旋转平面垂直于待测漆包线轴线；所述参量阵声呐组件固连在参量阵旋转组件上，其发射端垂直指向漆包线的轴，用于发射载波调制信号到待测漆包线的表面，并将接收的回波信号发送至控制端；

5、所述光纤传感组件包括同光轴依次布置的光源、输入光纤、光纤探头、输出光纤、光电探测器；所述光纤探头通过固定装置固定安装在参量阵旋转组件上，且距离能调整，光纤探头的光轴垂直指向漆包线的轴；所述光纤传感组件向漆包线发射光信号，并接收反射回来的光信号，通过光电探测器进行光电转换后，传输至控制端；

6、所述控制端对接收到的信号进行分析，从而控制漆包线进给组件的进给速度和参量阵旋转组件的转速。

7、进一步地，所述光纤传感组件还包括可变光衰减器，用于对光源发出的连续光信号进行调制，将调制后的信号送入输入光纤。

8、进一步地，所述光纤传感组件还包括拉曼光纤放大器，设置在输入光纤和光源之间，用于放大光功率。

9、进一步地，所述光电探测器包括硅光电池和放大电路，所述硅光电池用于将光信号转化为电信号，所述放大电路用于放大电压信号。

10、进一步地，所述光源发出的光信号的光谱范围为360-1100nm，峰值波长为800nm。

11、进一步地，所述参量阵声呐组件包括：功率放大电路、换能器发射阵、换能器接收阵、信号接收电路、数据采集卡；参量阵声呐组件产生输入信号，对输入信号进行失真预处理和载波调制后，得到载波调制信号；所述载波调制信号通过数据采集卡输入功率放大电路，放大后通过换能器发射阵射向漆包线，在漆包线表面反射得到的回波信号由换能器接收阵接收，再输入信号接收电路进行处理，所述信号接收电路包括：前端放大、带通滤波、末级放大；处理后的信号通过数据采集卡输送到控制端。

12、本发明的有益效果是：

13、本发明利用光纤传感组件和参量阵声呐组件实现漆包线的缺陷检测，可以克服人工视觉检测、基于机器视觉和热敏电阻法的检测方式的缺点，实现连续、高效、稳定的漆包线缺陷检测。

技术特征：

1.一种基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，包括：光纤传感组件、参量阵声呐组件、漆包线进给组件、参量阵旋转组件、固定装置、控制端；

2.根据权利要求1所述的基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，所述光纤传感组件还包括可变光衰减器，用于对光源发出的连续光信号进行调制，将调制后的信号送入输入光纤。

3.根据权利要求1所述的基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，所述光纤传感组件还包括拉曼光纤放大器，设置在输入光纤和光源之间，用于放大光功率。

4.根据权利要求1所述的基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，所述光电探测器包括硅光电池和放大电路，所述硅光电池用于将光信号转化为电信号，所述放大电路用于放大电压信号。

5.根据权利要求1所述的基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，所述光源发出的光信号的光谱范围为360-1100nm，峰值波长为800nm。

6.根据权利要求1所述的基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，其特征在于，所述参量阵声呐组件包括：功率放大电路、换能器发射阵、换能器接收阵、信号接收电路、数据采集卡；参量阵声呐组件产生输入信号，对输入信号进行失真预处理和载波调制后，得到载波调制信号；所述载波调制信号通过数据采集卡输入功率放大电路，放大后通过换能器发射阵射向漆包线，在漆包线表面反射得到的回波信号由换能器接收阵接收，再输入信号接收电路进行处理，所述信号接收电路包括：前端放大、带通滤波、末级放大；处理后的信号通过数据采集卡输送到控制端。

技术总结
本发明公开了一种基于参量阵和光纤传感器的漆包线缺陷检测装置，待测漆包线安装在漆包线进给组件上沿其轴向运动；参量阵旋转组件同轴布置在漆包线的运动路径上绕其轴心旋转，旋转平面垂直于待测漆包线轴线；参量阵声呐组件固连在参量阵旋转组件上，其发射端垂直指向漆包线的轴；光纤传感组件向漆包线发射光信号，并接收反射回来的光信号，通过光电探测器进行光电转换后，传输至控制端；控制端对接收到的信号进行分析，从而控制漆包线进给组件的进给速度和参量阵旋转组件的转速。本发明能实现连续、高效、稳定的漆包线缺陷检测。

技术研发人员：华锴楠,郑凯文,郭志越,周晗昀
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/20