一种搪玻璃在线破损检测装置及其检测方法与流程

技术特征：
1.一种搪玻璃在线破损检测装置，包括检测探头(1)和无线控制终端(7)，所述检测探头(1)与无线控制终端(7)通过无线传输的方式通信连接，所述检测探头(1)插入待检测搪瓷设备(2)内，所述待检测搪瓷设备(2)包括内、外两层，且内层为第二搪瓷层(22)，外层为第二金属载体层(21)，第二金属载体层(21)的外壁安装有第三电极(23)，其特征在于，所述检测探头(1)包括内、外两层，且内层为第一金属载体层(12)，外层为第一搪瓷层(11)，第一搪瓷层(11)上安装有第一电极(13)和第二电极(14)，所述第一电极(13)和第二电极(14)上均安装有电极引出线(15)，且第一电极(13)的表面部分裸露于第一搪瓷层(11)外，第二电极(14)密封于第一搪瓷层(11)内；所述检测探头(1)上设有处理器，处理器通信连接数据采集模块、探头自检模块和搪玻璃破损分析模块，数据采集模块，用于采集检测探头(1)的自检数据和搪玻璃破损试验数据，并将自检数据和搪玻璃破损试验数据发送至处理器；处理器将自检数据发送至探头自检模块，将搪玻璃破损试验数据发送至搪玻璃破损分析模块，探头自检模块，用于基于所获取的自检数据进行自检分析，判定检测探头(1)是否正常，并将判定信号发送回处理器；搪玻璃破损分析模块，用于基于所获取的搪玻璃破损试验数据进行计算分析，判定待检测搪瓷设备(2)是否存在破损，并将判定信号发送回处理器。2.根据权利要求1所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，所述检测探头(1)内置精密恒压源和100mohm精密电阻基准，所述第一电极(13)和第二电极(14)通过烧结技术封装，且第一电极(13)采用铂-铑合金材料制成，第二电极(14)采用纯铂金属材料制成，所述第一电极(13)的裸露面积为qm，且1.766mm2＜qm＜7.065mm2，所述第一电极(13)与第二电极(14)之间的垂直距离为h，且5mm＜h＜20mm。3.根据权利要求2所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，探头自检模块基于所获取的自检数据进行自检分析，判定检测探头(1)是否正常，并将判定信号发送回处理器，具体分析判定过程如下：获取数据采集模块采集的自检数据，自检数据包括第二电极(14)上的电流信号和加载至第一电极(13)上的激励信号，通过欧姆定律进行分析计算，计算出第一电极(13)和第二电极(14)之间的电阻阻抗值；对计算出的电阻阻抗值进行放大处理和滤波运算处理，将经过处理后的电阻阻抗值与内置的100mohm精密电阻基准进行对比；若电阻阻抗值小于精密电阻基准值，则探头自检模块输出“探头破损信号”至处理器，若电阻阻抗值大于精密电阻基准值，则探头自检模块输出“探头自检正常信号”至处理器，并进行下一步的搪玻璃破损分析操作。4.根据权利要求3所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，搪玻璃破损分析模块基于所获取的搪玻璃破损试验数据进行计算分析，判定待检测搪瓷设备(2)是否存在破损，并将判定信号发送回处理器，具体判定分析过程如下：获取数据采集模块采集的搪玻璃破损试验数据，搪玻璃破损试验数据包括第二电极(14)的输入信号和第三电极(23)的输入信号，并分别标定为tp、ts；基于所获取的搪玻璃破损试验数据并根据分析公式进行分析，计算得到破损分析值pqr，若pqr＞pqr2，则判定待检测搪瓷设备(2)无破损，并输出“搪瓷正常信号”至处理器，若pqr＜pqr1时，则判定待检测搪瓷设备(2)已经破损，并输出“搪瓷破损信号”至处理
器，若pqr1≤pqr≤pqr2时，则判定待检测搪瓷设备(2)可能存在微小裂缝或者即将达到破损的临界状态，并输出“搪瓷预报警信号”至处理器；其中，pqr1、pqr2为预先设置的破损状况判定阈值，且pqr1＜pqr2。5.根据权利要求4所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，所述检测探头(1)的顶部通过安装有竖直设置的第一电动伸缩杆(4)，所述第一电动伸缩杆(4)远离检测探头(1)的一端连接固定块(3)，所述固定块(3)的侧壁安装有水平设置的第二电动伸缩杆(5)，且第二电动伸缩杆(5)远离固定块(3)的一端连接稳定夹持组件(6)。6.根据权利要求5所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，所述稳定夹持组件(6)包括夹持盒(61)、连接轴(62)、齿轮(63)、活动板(64)、限位开口(65)、导向轴(66)、连接杆(67)、夹持块(68)和驱动电机(69)，所述夹持盒(61)内通过电机座固定安装有驱动电机(69)，所述驱动电机(69)的输出端安装有连接轴(62)，且连接轴(62)上设有齿轮(63)；所述活动板(64)包括上、下两组，且两组活动板(64)位于夹持盒(61)的内部两侧；所述夹持盒(61)的内壁固定安装有水平设置的导向轴(66)，所述活动板(64)上对应开设有导向槽(642)，且导向轴(66)插入对应的导向槽(642)内，两组所述活动板(64)上均通过螺栓固定安装有水平设置的齿条(641)，且齿轮(63)通过齿条(641)与两组活动板(64)啮合连接，两组所述活动板(64)的底部均安装有连接杆(67)，所述连接杆(67)的底端安装有夹持块(68)，且夹持盒(61)的底部对应开设有供连接杆(67)穿过的限位开口(65)。7.根据权利要求6所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，两组所述夹持块(68)相对的一面均设有防滑层(681)，所述齿轮(63)在连接轴(62)上设有多组，且活动板(64)上对应设有多组齿条(641)，所述活动板(64)上开设有多组导向槽(642)，且夹持盒(61)的两侧内壁均对应安装有多组导向轴(66)。8.根据权利要求7所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，所述无线控制终端(7)包括终端设备(71)、显示屏(72)、控制按键(73)和手持组件(74)，所述终端设备(71)的正面安装有显示屏(72)和控制按键(73)，所述终端设备(71)的底部安装有手持组件(74)；其中，所述手持组件(74)包括手持柄(741)、连接块(742)、通孔(743)、海绵环(744)和海绵套(745)，所述手持柄(741)竖直设置并与终端设备(71)通过螺栓固定，所述手持柄(741)的外表面安装有海绵套(745)，所述连接块(742)通过螺栓固定安装在手持柄(741)的外壁，所述连接块(742)上开设有四组供手指穿过的通孔(743)，且通孔(743)内安装有海绵环(744)。9.根据权利要求8所述的一种搪玻璃在线破损检测装置，其特征在于，所述手持柄(741)的底部设有弹性绳(76)，所述弹性绳(76)远离手持柄(741)的一端设有弹性防丢环(75)，且弹性防丢环(75)用于套在操作人员的手腕上。10.一种搪玻璃在线破损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将检测探头(1)插入待检测搪瓷设备(2)内，且第一电极(13)随检测探头(1)插入待检测搪瓷设备(2)内并裸露于待检测搪瓷设备(2)内部，第二电极(14)密封于第一搪瓷层(11)内而不与待检测搪瓷设备(2)接触，第三电极(23)连接于待检测搪瓷设备(2)外侧，第三电极(23)与第一电极(13)由于第二搪瓷层(22)的存在而不直接导通；步骤二、对检测探头(1)进行位置调整和固定，准备操作完成后，利用内置的精密恒压源，产生六组不同频率的精密交流信号，以作为激励信号；且将内置的100mohm精密电阻基
准作为反馈信号，保证输出的激励信号精度不低于
±
1ppm；步骤三、将六组激励信号依次加载到电极a上，采集电极b的电流信号，探头自检模块通过欧姆定律进行分析计算，计算出第一电极(13)和第二电极(14)之间的电阻阻抗值；对计算出的电阻阻抗值进行放大处理和滤波运算处理，将经过处理后的电阻阻抗值与内置的100mohm精密电阻基准进行对比；若电阻阻抗值小于精密电阻基准值，则探头自检模块输出“探头破损信号”至处理器并停止进行下一步操作，若电阻阻抗值大于精密电阻基准值，则探头自检模块输出“探头自检正常信号”至处理器，并进行下一步；步骤四、对第二电极(14)的电流信号输入缓冲器，对信号全波精密整流变换，再使用i-v电路，将第二电极(14)的电流信号变换为直流电压信号，输入比较器的其中一个输入端；采集第三电极(23)的电流信号，并对电流信号进行积分、放大、滤波处理，同样使用i-v电路，将第三电极(23)的直流分量变换为直流电压信号，输入比较器的另外一个输入端；步骤五、搪玻璃破损分析模块获取第二电极(14)的输入信号和第三电极(23)的输入信号，并分别标定为tp、ts，利用比较器对两个输入信号进行比较，并根据分析公式进行分析，计算得到破损分析值pqr；且获取预先设置的破损状况判定阈值pqr1、pqr2，pqr1＜pqr2；若pqr＞pqr2，则判定待检测搪瓷设备(2)无破损，并输出“搪瓷正常信号”至处理器，若pqr＜pqr1时，则判定待检测搪瓷设备(2)已经破损，并输出“搪瓷破损信号”至处理器，若pqr1≤pqr≤pqr2时，则判定待检测搪瓷设备(2)可能存在微小裂缝或者即将达到破损的临界状态，并输出“搪瓷预报警信号”至处理器；步骤六、处理器发送搪玻璃破损检测结果至无线控制终端(7)，显示屏(72)对搪玻璃检测结果进行显示。

技术总结
本发明属于搪玻璃检测技术领域，用于解决现有搪玻璃破损检测装置在进行破损检测时，不仅费时费力，且对于正在使用过程中的搪瓷设备无法检测，具有很大使用限制的问题，具体是一种搪玻璃在线破损检测装置及其检测方法，包括检测探头，检测探头插入待检测搪瓷设备内，待检测搪瓷设备包括内层的第二搪瓷层和外层的第二金属载体层，第二金属载体层的外壁安装有第三电极，检测探头包括内层的第一金属载体层和外层的第一搪瓷层，第一搪瓷层上安装有第一电极和第二电极；本发明能够避免因检测探头存在损坏而影响搪玻璃破损分析结果的精准性，检测过程省时省力，检测结果更加准确，且能够对正在使用过程中的搪瓷设备进行检测，检测装置的使用限制小。的使用限制小。的使用限制小。


技术研发人员：吴铁如 杨柯君 吴陈尧
受保护的技术使用者：无锡市智控科技有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8