应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路及其判断方法与流程

  本发明涉及磁粉探伤，具体地说，尤其涉及一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路及其判断方法。

  1、工作开关是磁轭启动、停止磁化的控制开关，为便于操作一般装配在磁粉探伤仪的磁轭的把手上。工作开关作为磁轭的重要配件，也是磁轭的易损件。易损原因是，磁粉探伤过程中通常要用到磁悬液。磁悬液是磁粉和媒介液按一定的比例混合形成的悬浮液体。通常媒介液为水或煤油。水会导电影响电路工作。工作开关进水有极大几率会出现误动作，长时间泡水开关内部还容易锈蚀，最后导致工作开关的损坏。即便采用了含银触点的开关也不可避免损坏。经过长期的测试分析，确定了磁轭工作开关的主要损坏原因是：进水后，加载在工作开关上的检测电压使开关内部的触点成为电极，发生了电化学反应；银触点的开关也不能抵抗电化学反应的侵蚀，而在不通电的状态下即便是普通铜电极的开关长期泡水也不易损坏。根据测试研究的结论，降低磁轭工作开关上的检测电压使电极电势差低于磁悬液等电解质溶液的分解电压，分解电压是电解质在电极上分解生成电解产物所需施加的最小电压，低于分解电压就能避免电解反应，就能够尽可能的防止开关在进水后触点被快速腐蚀。实测用低于0.9v的电压去检验测试开关的通断状态，开关泡在水中仍能长期正常工作。但通常的开关检测电压为5v或3.3v，降低检测电压后，不能直接在原有电路上作为开关信号使用，并且较低的电压信号更容易受到磁轭工作的干扰。

  2、如公告号为cn110213867b的申请公开的一种多功能开关电路、开关切换方法及磁粉探伤仪，其简化磁粉探伤仪的机械结构，来提高磁粉探伤仪的防水能力。但磁粉探伤常用的磁悬液中还有用煤油，煤油具有一定的溶剂作用，与硅胶等常用的防水胶件材料会产生溶胀反应。溶胀是高分子聚合物在溶剂中体积发生膨胀的现象，会破坏防水结构。另外，磁粉探伤时有时还会用到有机溶剂作为清洗剂处理探伤表面，同样会沾染到磁轭，会对壳体的密封胶产生破坏、开胶等不良影响。这也是磁轭进水的原因之一。但受磁轭应用的限制，工作开关需要与磁轭在一起，方便操作人员的使用，这就不可避免会接触到水或煤油等液体。而防水、防油又防有机溶剂的成品开关暂时没有可靠的货源，所以磁轭工作开关的易损问题一直不能有效解决。

  1、本发明的目的，在于提供一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路及其判断方法，以解决现存技术中工作开关因进水造成接触不良，常规使用的寿命短的问题。

  3、一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，包括单片机u1，单片机u1控制磁轭线和磁轭线圈均设置在磁轭探头内部，所述的单片机u1连接有开关检测电路，所述的开关检测电路包括电源芯片u2，所述的电源芯片u2连接有限流电阻r2，所述的限流电阻r2分别电气连接有工作开关sw1和滤波电路,滤波电路接地，所述的工作开关sw1接地；所述的滤波电路连接至单片机u1的ad采集模块key_ad。

  4、进一步地，所述的滤波电路包括滤波电阻r1和电容c1, 滤波电阻r1一端电气连接于限流电阻r2，另一端电气连接于电容c1，限流电阻r2还连接于单片机u1的ad采集模块key_ad，电容c1接地。

  5、进一步地，所述的滤波电路两端并联有稳压二极管d1，通过在滤波电路中加入稳压二极管d1，可以轻松又有效地钳位电压波动，保证了电路工作的稳定性。稳压二极管d1可替换为tvs二极管或esd二极管。

  6、进一步地，所述的单片机u1通过通信接口tx通信连接有磁轭驱动电源，磁轭驱动电源控制磁轭线、一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其工作开关sw1开启的判断方法步骤包括：

  10、s3、单片机u1的ad采集模块key_ad检测滤波电阻r1与电容c1连接处的电平key+，并判断电平key+纹波是否稳定，进而确定开关是不是处于稳态；

  11、s4、根据稳态电平key+数值计算出工作开关sw1处的数值，进而判断工作开关sw1是否闭合。

  12、进一步地，所述的步骤s4中，如果导通电阻r_key数值在软件设置参数的有效范围内，则视为开关闭合有效；导通电阻r_key的数值在软件设置参数的有效范围之外，视为工作开关sw1未闭合。

  13、进一步地，判断工作开关sw1闭合有效时，通过通讯接口tx向磁轭驱动电源发送启动信号，磁轭驱动电源启动磁轭线圈的磁化工作；判断工作开关sw1未闭合时，通过通讯接口tx向磁轭驱动电源发送停止信号，磁轭驱动电源停止磁轭线、进一步地，还包括磁轭探头内部是否漏电的判断方法，key_v输出低电平时，电源芯片u2关闭，其输出为高阻态，ad采集模块key_ad仍持续检测电平key+，若电平key+大于软件设定参数，则可判定为磁轭线关闭磁轭驱动电源并报警处理。根据电平key+的电平数值进行识别，可判断是否漏电。

  15、进一步地，还包括磁轭探头内部是否进水的判断方法，key_v输出低电平时，电源芯片u2关闭，其输出为高阻态，ad采集模块key_ad仍持续检测电平key+，根据电平key+的波形来判断是否进水。根据电平key+的波形进行识别。可判断进水的程度，还有是不是漏电。通过电平key+波形识别过程的处理，例如软件滤波，可有效的解决低压信号易受干扰的问题。

  17、1、工作开关作为易损件，开关寿命最某些特定的程度上影响磁轭的常规使用的寿命。工作开关老化后，易出现接触不良的情况，本申请通过将开关量转变为模拟量做处理，采用ad采集模块key_ad检测开关状态，并通过计算导通电阻r_key的数值来判断开关是不是被闭合，这种方法可提供更加准确的开关动作识别，确保了磁粉探伤过程中工作开关的可靠性，可延长开关实际的使用寿命。

  18、2、本申请的工作开关检测电路，可在完成开关检测工作的同时，还能够准确的通过不通电状态下的电平key+的波形进行判断磁粉探伤仪是否进水、漏电检验测试，当检测到不正常的情况时，单片机u1会及时关闭磁轭驱动电源并发出警报，这不仅保护了设备本身，也保障了使用者的安全。

  1.一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，包括单片机u1，单片机u1控制磁轭线和磁轭线圈均设置在磁轭探头内部，其特征是：所述的单片机u1连接有开关检测电路，所述的开关检测电路包括电源芯片u2，所述的电源芯片u2连接有限流电阻r2，所述的限流电阻r2分别电气连接有工作开关sw1和滤波电路，所述的工作开关sw1接地；所述的滤波电路连接至单片机u1的ad采集模块key_ad。2.依据权利要求1所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，其特征是：所述的滤波电路包括滤波电阻r1和电容c1,滤波电阻r1一端电气连接于限流电阻r2，另一端电气连接于电容c1，限流电阻r2还连接于单片机u1的ad采集模块key_ad。

  3.根据权利要求2所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，其特征是：所述的滤波电路两端并联有稳压二极管d1。

  4.根据权利要求1所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，其特征是：所述的单片机u1通过通信接口tx通信连接有磁轭驱动电源，磁轭驱动电源控制磁轭线.一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其特征是：使用权利要求1-4任意一项所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路，其工作开关sw1开启的判断方法步骤包括：

  6.根据权利要求5所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其特征是：所述的步骤s4中，如果导通电阻r_key数值在软件设置参数的有效范围内，则视为开关闭合有效；导通电阻r_key的数值在软件设置参数的有效范围之外，视为工作开关sw1未闭合。

  7.根据权利要求6所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其特征是：判断工作开关sw1闭合有效时，通过通讯接口tx向磁轭驱动电源发送启动信号，磁轭驱动电源启动磁轭线圈的磁化工作；判断工作开关sw1未闭合时，通过通讯接口tx向磁轭驱动电源发送停止信号，磁轭驱动电源停止磁轭线所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其特征是：还包括磁轭探头内部是否漏电的判断方法，key_v输出低电平时，电源芯片u2关闭，其输出为高阻态，ad采集模块key_ad仍持续检测电平key+，若电平key+大于软件设定参数，则可判定为磁轭线关闭磁轭驱动电源并报警处理。

  9.根据权利要求8所述的应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路的判断方法，其特征是：还包括磁轭探头内部是否进水的判断方法，key_v输出低电平时，电源芯片u2关闭，其输出为高阻态，ad采集模块key_ad仍持续检测电平key+，根据电平key+的波形来判断是否进水。

  本发明公开了一种应用于磁粉探伤仪的工作开关检测电路及其判断方法，它属于涉及磁粉探伤技术领域，其解决了现存技术中工作开关因进水造成接触不良，常规使用的寿命短的问题。它最重要的包含单片机U1，单片机U1控制磁轭线和磁轭线圈均设置在磁轭探头内部，单片机U1连接有开关检测电路，开关检测电路包括电源芯片U2，电源芯片U2连接有限流电阻R2，限流电阻R2分别电气连接有工作开关SW1和滤波电路；滤波电路连接至单片机U1的AD采集模块KEY_AD。本发明能够降低进水对工作开关的影响，延长工作开关的常规使用的寿命；在此电路基础上还能够最终靠软件实现漏电检验测试，提升产品的可靠性和安全性。